Охлаждение адиабатическим расширением с совершением работы

Был описан [73] метод закалки с использованием эффекта адиабатического расширения с совершением внешней работы пирогаза. Охлаждение в результате адиабатического расширения происходит во всем объеме расширяющегося газа одновременно и не лимитируется теплопередачей, как во всех других случаях охлаждения. Такое расширение и охлаждение можно осуществить в расширительной машине турбинного типа в отрезки времени порядка 10 — 10 сек. [c.88]

В системах извлечения этилена газовые циклы применяются только как вспомогательные на тех участках системы, где имеется необходимость снижения давления одного из газовых потоков. Одним из примеров, где может быть выгодным применение газового холодильного цикла, является использование холода, уносимого метано-водородной смесью, покидающей систему извлечения. Метано-водородная смесь выходит из системы извлечения обычно при давлении 15—4Э атм и после понижения давления до 4 атм направляется в топливную сеть (за исключением случаев, когда из нее извлекают водород). Дросселирование метано-водородной смеси с высоким содержанием водорода мало эффективно для получения холода, так как в обычных условиях (при температурах вблизи или выше точки инверсии для водорода) в процессе дросселирования происходит не охлаждение, а нагревание смеси. Единственно возможным способом использования энергии давления метано-водородной смеси для получения холода является адиабатическое расширение ее с совершением внешней работы. [c.226]

В результате совершения обратного цикла Карно тепло до передается от тела с низкой температурой Го рабочему телу в изотермическом процессе 4—1 и этим достигается охлаждение. В процессе 2—3 тепло д от рабочего тела передается телу с более высокой температурой Т. Адиабатическое сжатие осуществляется по линии 1—2 адиабатическое расширение — по линии 3—4, при этом происходит снижение температуры от Т до Го Работа AL, затраченная на совершение обратного кругового процесса, характеризуется площадью 1—2—3—4. Таким образом, в результате описанного [c.347]

Второй способ, применяемый преимушественно в крупных установках, — адиабатическое расширение газа в расширительной машине (поршневом или турбодетандере) с совершением работы над поршнем или ротором. При прочих равных условиях охлаждение этим способом более эффективно и может происходить при меньших давлениях. [c.52]

Для охлаждения воздуха до температур, лежащих в области глубокого холода, необходимо его сжать, а затем дать расшириться, причем без обмена теплотой с внешней средой (в адиабатических условиях). Расширение может происходить как без совершения работы против внешних сил — при прохождении сжатого воздуха через узкое отверстие в дроссельном вентиле (при дросселировании), так и с совершением внешней работы. [c.244]

Для расширения газов используют и детандеры — машины, подобные по конструкции поршневому или центробежному компрессору, в которых адиабатическое расширение сочетается с совершением внешней работы. Внутренняя энергия газа при адиабатическом расширении частично преобразуется в механическую работу поршня или рабочего колеса детандера. В результате происходит более глубокое охлаждение газа, чем при простом дросселировании. Глубокое охлаждение (до температуры ниже —100 °С) получают дросселированием предварительно охлажденного сжатого газа или комбинируют дросселирование газа с его последующим расширением в детандере. [c.55]

При адиабатическом (изоэнтропическом) расширении с совершением внешней работы дифференциальный эффект охлаждения можно выразить следующим образом. [c.62]

ДИЛЬНОМ цикле с минимальной работой должен происходить при постоянной температуре окружающей среды данного географического пункта в момент совершения указанного процесса. Таким образом, обратимый холодильный цикл состоит из следующих процессов любого процесса подвода тепла, изотермического отвода тепла и двух адиабатических процессов сжатия и расширения или внутреннего теплообмена без возрастания энтропии. Пусть характер процессов охлаждаемого источника определяется линией а—Ь (рис. 16, а) при постоянной температуре Т окружающей среды. При этом от источника должно быть отнято до ккал тепла, выражаемого площадью а —а—Ь—Ь. Осуществим с помощью рабочего тела обратимый холодильный цикл а—с—й—Ь. В этом цикле в процессах теплообмена между рабочим телом и источниками разность температур бесконечно мала, поэтому линии а—Ь и й—с охлаждения источника и восприятия тепла окружающей средой практически совпадают с линиями Ь—а и с—й [c.43]

У идеального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура изменяться не должна, но у реального газа при его расширении преодолевается взаимное притяжение соседних молекул, возникающее вследствие действия меж-молекулярных сил. На это затрачивается внутренняя энергия газа, и в результате происходит охлаждение это эффект Джоуля — Томсона. Так как отклонение газов от идеального состояния тем значительнее, чем больше давление и ниже температура, то и охлаждение тем сильнее, чем больше разность давлений (до и после расширения) и ниже температура. Однако снижение температуры относительно невелико (0,1—0,3° С на каждую атмосферу снижаемого давления). Значительно большее охлаждение достигается при расширении с совершением внешней работы в специальных машинах-детандерах. Охлаждение происходит почти исключительно за счет совершения работы и лишь в небольшой степени за счет дросселирования. В массивных поршневых детандерах, работаюпигх подобно паровым машинам, вследствие их низкого коэффициента полезного действия приходилось сжимать воздух до давления 200 ат. [c.244]

У идеального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы температура изменяться не должна, но у реального газа при его расширении преодолевается взаимное притяжение соседних молекул, возникающее вследствие действия межмолекулярных сил. На это затрачивается внутренняя энергия газа, и в результате происходит охлаждение это эффект Джоуля — Томсона. Так как отклонение газов от идеального состояния тем значительнее, чем больше давление и ниже температура, то и охлаждение тем сильнее, чем больше разность давлений (до и после расширения) и ниже температура. Однако снижение температуры относительно невелико (0,1—0,3°С на каждую атмосферу снижаемого давления). Значительно бЬль-шее охлаждение достигается при расширении с совершением внешней работы в специальных машинах-детандерах. Охлаждение происходит почти исключительно за счет совершения работы и лишь в небольшой степени за счет дросселирования. В массивных поршневых детандерах, работающих подобно паровым машинам, вследствие их низкого коэффициента полезного действия приходится сжимать воздух до давления 2-10 н/м . В 1938 г. академик П. Л. Капица разработал конструкцию компактного турбодетандера, который работает по принципу реактивной паровой турбины с высокой производительностью и с к. п. д. до 0,83, что позволило снизить начальное давление ежа- [c.217]

Задача 17. Охлаждение, сопровождающее джоуль-томсеновское рас ширение азота. Вычислить падение температуры при свободном расширении азота от 100 до 1 атм, если начальная температура азота равна 25° С. Сравнять падение температуры при совершении только работы течения с шдевием температуры при расширении в адиабатических условиях с со-верШ ием внешней работы, вычисленным в примере 3 гл. XVI. [c.339]

Конденсация сопровождается выделением тепла, которое отводят обычно путем искусственного охлаждения. В промышленных установках для охлаждения газов используют дросселирование сжатого газа (эффект Джоуля — Томпсона) адиабатическое и политропиче-ское расширение газа с совершением внешней работы в специальных аппаратах — детандерах применяют также различные хладоагенты. [c.13]