Охлаждение расширением газов

При таком расширении газа происходит его значительное охлаждение. Расширение газа производится в поршневых машинах или турбомашинах, называемых детандерами. Работа детандера, в котором происходит расширение воздуха, равна разности его энтальпий на входе и выходе из детандера [c.60]

Охлаждение расширением газов [c.16]

В циклах воздушной холодильной машины используют различные процессы охлаждения расширение газа, вихревой эффект и эффект Джоуля-Томсона. [c.48]

Извлечение углеводородов из газа методом охлаждения заключается в увеличении конденсации за счет снижения температуры потока. Для этого применяют несколько способов охлаждения компрессионное, абсорбционное, расширение газа в турбинах, дросселирование газа в штуцерах. Каждый из этих способов можно рассматривать в качестве модуля извлечения жидкости отдельно или в сочетании с одним из рассмотренных процессов извлечения. [c.13]

Факторами, способствующими интенсивному отложению парафина, являются повышенное содержание газа в нефтегазовой смеси (высокий газовый фактор), вызывающее охлаждение нефти газом при его расширении, низкая температура окружающей среды, нестабильность процесса фонтанирования, низкая скорость движения нефтегазовой смеси, шероховатость внутренней поверх- [c.42]

Применяли двухзаходное ВЗУ с относительной площадью Р<. = 0,097, углом вода газового потока (Р) 60 , 75° и относительным диаметром диафрагмы с1д = 0,45. Исходное давление воздуха составляло 0,4 и 0,6 МПа, на входе поддерживали температуру 313 К. Степень расширения газа л равнялась 2 и 3. Относительный расход охлаждаемого потока ц изменяли от О до 1. Исследования проводили в условиях, близких к адиабатным, и с охлаждением камеры энергетического разделения вихревой трубы. [c.68]

На практике используют два основных способа расширения газа - процесс дросселирования предварительно сжатого и охлажденного газа и процесс расширения с отдачей внешней работы. [c.127]

Охлаждение при изоэнтропическом расширении. Расширение предварительно сжатых гааов проводится в поршневых или турбинных детандерах — машинах, устроенных подобно поршневым или турбинным компрессорам. Изменение состояния газов в этом процессе приближается к адиабатическому, и соответственно этому температура расширенного газа в конце процесса может быть определена как [c.206]

Условно различают умеренное (до температур порядка —100° С) и глубокое (до температур ниже —100° С) охлаждение. Для умеренного охлаждения применяют компрессионные,, абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины. Дл г глубокого охлаждения пользуются холодильными циклами, основанными на дросселировании и расширении газов в детандере- [c.524]

Температура газа в конце расширения может быть ниже или выше температуры всасываемого газа. Все зависит от организации охлаждения поверхностей, контактирующих с расширяющимся газом, герметичности клапанов и уплотнений поршня. Если охлаждение стенок организовано плохо и клапаны линии нагнетания негерметичны, то в конце расширения газ будет иметь температуру выше температуры всасываемого газа. [c.30]

Процесс низкотемпературной сепарации (НТО) разработан сравнительно недавно и осуществляется обычно гфи температуре ниже - 50°С. Существуют многочисленные варианты процесса. В зависимости от того, используется ли, цля охлаждения потока его собственный "холод" за счет расширения газа шш внешний "холод", процесс можно разделить на два вида охлаждение за счет расширения потока охлаждение холодоносителем в теплообменниках. [c.63]

В различных областях техники, так же как и в нефтепереработке, широко применяются различные процессы, связанные с нагреванием, охлаждением, сжатием или расширением газов. Поэтому значительный интерес представляет изучение некоторых процессов изменения состояния газа. [c.79]

На основе исследований внутренней динамики течения закрученных потоков и процесса расширения газа в вихревой трубе при его истечении через винтовые каналы был разработан ряд конструкций ВЗУ, обеспечивающих усиление эффективности процесса охлаждения и сепарации жидкой фазы. [c.187]

Наличие предварительного охлаждения сжатого газа дает ощутимый результат в снижении общего температурного перепада по холодному потоку. Температура сжатого газа до поступления его в вихревую трубу снижается на (4—6) градусов со значительной степенью его очистки от жидкой фазы. Это обеспечивает рост эффективности температурного разделения газа в вихревой трубе, т.к. влагосодержание и содержание жидкой фазы невелико. Общий температурный перепад растет и температурный к.п.д. в диапазоне изменения степени расширения (2—4) достигает 0,65. Температура холодного потока при Т, = (311—312)К достигает (269—249)К, в зависимости от я и ц. Резко падает с увеличением ц и влагосодержание холодного потока, так при 0,15 < ц < 0,35 с1 < 1,0 г/кг. [c.234]

Анализ формулировок второго закона термодинамики показывает, что все они характеризуют направленность и пределы протекания самопроизвольных процессов, которые осуществляются сами собой без затраты энергии, например расширение газа, охлаждение горячего тела до температуры окружающей среды и т. п. Определение условий, при которых протекают самопроизвольные процессы или наступает равновесие, представляет большой теоретический и практический интерес. [c.36]

Таким образом, энтропия является мерой неупорядоченности состояния вещества. Все изменения, приводящие к росту беспорядка (увеличение 1 ), приводят и к возрастанию 5. Это нагревание, плавление, испарение (рис. П. 11), а также сублимация, превращение кристаллов в аморфное тело, модификационный переход в состояние, устойчивое при высокой температуре это и расширение газов, и растворение солей в воде, и многие другие процессы, в частности, сопровождающиеся возрастанием объема. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности, т. е. противоположные перечисленным, в том числе охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, сопровождаются уменьшением энтропии. [c.93]

Изложенное означает, что энтропия является мерой неупорядоченности состояния системы. Энтропия растет не только с повышением температуры, но при переходе вешества из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией, например при плавлении (и возгонке) твердого вещества, при кипении жидкости. Ростом энтропии сопровождаются и процессы расширения газа, растворения кристаллов, химическое взаимодействие, протекающее с увеличением объема, например диссоциация соединения, когда вследствие роста числа частиц их неупорядоченность возрастает. Наоборот, все процессы, связанные с увеличением упорядоченности системы, такие как охлаждение, отвердевание, конденсация, сжатие, кристаллизация из растворов, химическая реакция, протекающая с уменьшением объема, например полимеризация, сопровождаются уменьшением энтропии. Возрастание энтропии вещества при повышении температуры иллюстрирует рис. 2.5. Влияние давления на энтропию можно показать на следующем примере при Т - 500 К и р-101 кПа энтропия аммиака составляет 212 Дж/(моль К), при 7 -500 К и р-30300 кПа эта величина равна 146 Дж/(моль-К), т. е. с увеличением давления энтропия снижается, но незначительно. [c.189]

То же относится и к рассмотренным процессам сжатия и расширения газа. Если сжимать газ под поршнем, то давление г аза в слоях, непосредственно примыкающих к поршню, будет в течение некоторого небольшого времени выше, чем в отдаленных слоях газа. При расширении направление изменения давления будет противоположным. При охлаждении насыщенного раствора хлорида калия в силу уменьшения растворимости концентрация соли станет выше, чем ее растворимость, возникнет так называемый пересыщенный раствор. Известно, что формирование кристаллов соли идет лучше на гранях уже существующих кристаллов. Поэтому выпадение в осадок избыточного количества K l будет происходить вблизи осадка соли, и концентрация раствора здесь будет ниже, чем в остальной его части. [c.207]

Рис. 2.8. Отображение на диаграмме Г—5 процесса охлаждения части газа с его расширением в детандере (участок З—б).

Известно, что адиабатическое расширение газа сопровождается охлаждением. Следовательно, при расширении газа затрачивается тепловая. .., т. е. преодолеваются силы. ... [c.236]

Для ОДНОГО И ТОГО же газа дроссельный эффект может быть при различных температурах как положительным (расширение газа охлаждает его), так и отрицательным (дросселирование вызывает нагревание). Большинство газов при комнатной и более низких температурах редуцированием давления охлаждается. Однако водород, часто содержаш ийся в смешанных нефтезаводских газах и продуктах пиролиза, в обычных условиях при дросселировании нагревается, что затрудняет использование принципа дросселирования сухого газа для охлаждения. Инверсионная температура водорода, ниже которой дроссельный эффект становится положительным, равняется -73° 139]. [c.165]

Охлаждение путем политропического расширения газа (с совершением внешней работы) [c.55]

Сжатый газ после компрессора / и холодильника II (точка 2) поступает в предварительный теплообменник III, где охлаждается обратным потоком расширенного газа до T a после этого газ разделяется на два потока. Часть газа (I—М) проходит через промежуточный теплообменник IV, основной V и после-охлаждения дросселируется Д0 конечного давления. Полученная после Дросселирования доля жидкости у выводится из отделителя жидкости VI. Отвод некоторой части М>0 потока т в детандер приводит к тому, что оставшееся (1-уИ) количество сжатого газа удается охладить в теплообменниках IV и У до более низких температур, чем в процессе Линде, что приводит к уменьшению разностей температур в этих теплообменниках. Дальнейшее увеличение М мо- [c.216]

От отмеченных вьше недостатков в значительной мере свободны аппараты, выполненные по схеме представленной на рис. 1 в и запатентованные фирмой NAT [53]. Основными элементами аппарата являются сопло, имеющее прямоугольное выходное сечение, и расположенные против него энергообменные каналы. Каналы установлены веерообразно, имеют прямоугольное входное сечение и далее переходят на трубы круглого сечения, заглушенные на противоположном конце. Открытые концы каналов разделены между собой острыми кромками, ось центрального канала совпадает с осью сопла. Симметрично, по обе стороны от сопла, расположены резонаторы и патрубки вывода из аппарата охлажденного расширенного газа. [c.24]

Конструкция аппарата схематично представлена на рис. 6. Основными его элементами являются цилиндрический корпус с патрубками вывода из аппарата охлажденного расширенного газа и примыкающие к корпусу энергообменные каналы. В корпусе установлены ротор (газораспределитель) с двумя соплами, подвод активного газа в которые осуществляется через осевой канал. Для возможности вращения ротор установлен в подшипниках. Вращение осуществляется посредством электрического двигателя (на pHQ [c.38]

В 1980 г. фирма NAT патентует ПОГ с механической системой газораспределения, предназначенный для охлаждения незначительных количеств газа [63]. Отличительной особенностью устройства от предложенных ранее по заявкам 1968 и 1971 гг. является движение активного газа от периферии к оси газораспределителя. По утверждению заявителя это позволяет снизить переток активного газа высокого давления к охлажденному расширенному газу. Кроме этого,. учитывая малые геометрические размеры энергообменных каналов, упрощается технология изготовления аппарата. [c.40]

Итак, первый из новых способов охлаждения - расширение газа с отдачей внешней работы, теоретически "был готов к употреблению . Но это, увы, составляло только первую половину дела ведь идей и решений, необходимых для его инженерной реализации, еще не было. Дальше мы увидим, что вторая половина дела оказалась не менее, а скорее, даже более трудной, чем nepBasi. Создать первую эффективно действую-машину, в которой производилось бы такое расширение при низких температурах (детандер, от французского слова detendre - расширять), удалось лишь через несколько десятилетий. [c.59]

Спрашивается, почему же расширение газов солровождается их охлаждением Расширение газов есть Я1вление обратное их сжатию. При сжатии газов всегда происходит их нагревание вследствие того, что затрачиваемая на сжатие газа механическая работа переходит в тепловую энергию газа и температура газа повышается. Наоборот, при расширении газа последний производит механическую работу за счет имеющейся в нем тепловой энергии и сам при этом сильно охлаждается. [c.64]

В холодильном цикле, основанном на изоэнтропическом расширении газа, последний также изотермически (рис. 9-17, б) сжимается компрессором от давления р, до ра (1—2). Далее оп расширяется в расширительной машине (детандере) до давлеиия pi теоретически при S — onst по линии 2—5 до Гд, а практически по политроне 2—3 до темнературы Т . Охлажденный газ нагревается до первоначальной температуры Т, (3 —1), отнимая от охлаждающей среды тепло, равное его холодопропзводительпости [c.221]

Глубокое охлаждение воздуха. Для получения глубокого холода может быть использовано изоэнтальпическое (эффект Джоуля—Томсона) или изоэнтропическое (с соверщением внешней работы) расширение газа. [c.230]

Значение температурного к.п.д. вихревой трубы возрастает, с учетом потерь холода на охлаждение жидкой фазы, до 50% Подобная картина в изменении тепловых характеристик вихревой трубы наблюданась при различной степени расширения газа. Обшая удельная холодопроизводительность при таком охлаждении достигает 9,94 кДж/кг, что несколько выше данных, полученных на вихревой трубе при тех же условиях, но с внешним охлаждением (см. рис. 4.9). Расход хладагента при этом способе охлаждения остается таким же, как и при внешнем охлаждении, что указывает на высокий коэффициент теплоотдачи со стороны закрученного газового потока. Резкого изменения в тепловых характеристиках вихревых охлаждаемых труб с внешним и внутренним охлаждением не происходит. Наличие жидкой фазы в вихревой трубе приводит к захвату и уносу ее холодным потоком. Так, при уменьшении или увеличении значения ц от = 0,29 пропорционально увеличивается содержание воды в газе и степень уноса жидкой фазы холодным потоком. [c.151]

Однако практически преимущества детандирования, по сравнению с дросселированием, не столь значительны, как следует нз теоретических соображений. Действительно, согласно уравнению (IV) для идеального газа, работа адиабатического расширения, при прочих равных условиях, пропорциональна абсолютной температуре газа в первой степени. Расширение газов в детандере происходит при значительно более низких температурах, чем их сжатие в компрессоре, и поэтому доля расхода энергии, компенсируемая работой детандера, невелика. Она уменьшается еще больше при работе детандера в (збласти, где происходит частичное сжижение газа, т. е. когда свойства газа весьма значительно отклоняются от законов идеального состояния. Эффективность охлаждения при расширении газа в детандере также заметно снижается вследствие гидравлических ударов и вихреобразования, приводящих к выделению тепла и потерям холода, обусловленных несовершенством тепловой изоляции детандера. [c.653]

Циклы с расширением газа в детандере более экономичны, чем циклы, основанные на эффекте дросселирования. Однако наиболее эколомичными являются комбинированные циклы глубокого охлаждения, позволяюшие осуществлять сжижение газа с наименьшим расходом энергии. [c.665]

Охлаждение, пересыщение и конденсация паров может происходить различными путями, например при адиабатном расширении газа, содержащего пары какой-либо жидкости. Именно так образуются обычные кучевые облака, когда тейлые массы влажного воздуха поднимаются в более высокие слои атмосферы. Перистые облака, возникающие на больших высотах, также являются результатом конденсации водяных паров, однако в этом случае при конденсации в верхних слоях атмосферы вследствие низкой температуры образуются не жидкие капельки, а твердые кристаллики льда. Таким образом, перистые облака следует отнести к системам с твердой дисперсной фазой. [c.356]

Получение низких температур и сжижение основываются на эффекте Докоуля — Томсона. Это — температурный эффект, сопровождающий изменение объема при свободном расширении газа от одного постоянного давления до другого без теплообмена с окружающей средой. Значительное снижение температуры наблюдается в том случае, если сильно сжатый газ выпустить в разреженное пространство. Например, при понижении давления воздуха в 200 раз (от 202,6 до 1,013 бар) при комнатной температуре наблюдается охлаждение его на 35°. [c.40]

Хотя методы внутреннего теплоотвода достаточно экономичны и позволяют достигать весьма низких температур при относительно небольших поверхностях теплообмена и разделят1> 1ааы при низких давлениях, системы, использующие охлаждение расширением в чистом виде, страдают от через-чур тесного блокирования отдельных их частей. При фракционировке воздуха, когда состав сырья не изменяется, агрегаты глубокого холода работают гладко, как только наладится правильный режим. В случае же переработки нефтезаводских н природных газов состав сырья изменяется не только в период пуска, но и в процессе эксплуатации и система должна обладать большей гибкостью, чем это доступно п типичных способах Клода-Линде. Установки Глубокого холода типа Клода-Лппде широко применяются в Европе для выделения водорода из коксового газа водород получается на них в виде сравнительно дешевого побочного продукта. [c.165]

Охлаждение природного газа на промышленных установках может ыть осуществлено дросселированием сжатого газа (эффект Джоуля- омсона), путем адиабатного или политропного расширения сжатого аза (с совершением внешней работы), а также применением посто-оннего вещества с более низкой температурой (холодильного агента). [c.51]

В нефтепере работке широко применяются технологические процессы, связанные с нагреванием и охлаждением, сжатием и расширением газов. В этой связи значительный интерес представляет знакомство с законами изменения состояния газа. [c.160]