Температура криогенная

На рис. 127 представлена зависимость коэффициента линейного расширения некоторых металлов от температуры. Высокие коэффициенты линейного расширения алюминия и меди создают проблему компенсации этого расширения с помощью соединений типа расширительных обводных линий, гофрированных мембран и т. д. при переходе от окружающей температуры к криогенным.. Если это расширение не учитывать, могут возникнуть резкие температурные напряжения металла. [c.203]

В криогенной технике и при установке аппаратов под открытым небом в районах, где бывают сильные морозы, имеет значение нижний температурный предел применения материала. Механические свойства углеродистых сталей ухудшаются при низких температурах вследствие снижения ударной вязкости. Углеродистые стали обыкновенного качества применяют при температуре не ниже —20°С, марганцовистые стали — до —70°С при более низких температурах — хромоникелевые стали. Верхний температурный предел применения углеродистых и марганцовистых сталей не превышает 475°С. При более высокой температуре резко падает их механическая прочность и появляются признаки ползучести. [c.15]

При температурах в холодильнике выше —23.3° С применяются пропан, аммиак или один из фреонов. При криогенных условиях можно использовать этилен и метан. В общем, нижним пределом практической применимости любого хладагента является его температура кипения при атмосферных условиях. Желательно, чтобы хладагент обеспечивал в холодильнике г.есколько повышен ое давление, что необходимо для более эффективной работы компрессора, так как при давлении менее 1,8—2,1 кгс/см значительно возрастает необходимая мощность. [c.183]

Низкие температуры (криогенные) 1 8 4 2 3 5 [c.113]

Е. Конструкционные материалы. Основными конструкционными материалами являются алюминий, углеродистая и нержавеющая стали. Выбор материала определяется расчетными предельными значениями давления и температуры, а также коррозионной стойкостью. В отсутствие коррозионных жидкостей высокая теплопроводность алюминия обеспечивает самую низкую стоимость теплообменника. Алюминий целесообразно применять в диапазоне температур от криогенных до 250 °С, углеродистую сталь — от 250 до 480 "С, нержавеющую сталь — в диапазоне 250—650 С. Для работы при высоких температурах в условиях коррозии предпочтительно использовать нержавеющие стали. Медь удобна для паяных конструкций и обеспечивает идеальные тепловые свойства. Тем не менее ее применяют только в коррозионной среде, где неприменим алюминий. В большинстве автомобильных радиаторов применяются медь или медные сплавы. [c.307]

Фторопласт-4 и фторопласт-40 и их композиции с наполнителями (дисульфид молибдена, графит и др.) наносят на поверхности трения газопламенным или вихревым напылением. Твердая смазка используется для подшипников скольжения и качения, работающих в химически активных средах при криогенных температурах в вакууме. [c.211]

Вакуум в газовом контуре стенда создают с помощью вакуум-насоса И. При давлении в контуре выше атмосферного откачка и сбор рабочего вещества осуществляются с помощью компрессорно-конденсаторного агрегата 13. Если давление насыщения рабочего вещества при температуре окружающей среды слишком велико, то вещество можно, не конденсируя, закачать в баллоны. Опыт показывает, что попытка откачать из контура рабочее вещество при давлении ниже атмосферного, как правило, сопровождается подсасыванием воздуха на линии, соединяющей контур с компрессорно-конденсаторным агрегатом. Это проявляется в первую очередь в резком увеличении давления конденсации из-за уменьшения парциального давления рабочего вещества при подсасывании к нему воздуха, поэтому часть рабочего вещества, оставшегося в контуре, приходится выбрасывать в атмосферу. Необходимо отметить, что в принципе этого можно избежать, применив криогенную откачку. [c.126]

Традиционные холодильные процессы переработки природных газов при умеренно низких температурах очень быстро расширились до криогенных уровней. Это объясняется высокой экономической эффективностью технологии низкотемпературной переработки газа. Основными причинами широкого применения процессов сжижения природного газа являются все возрастающая потребность в энергии в районах с ограниченными или слишком дорогими местными источниками топлива при одновременном избытке природного газа в других районах высокая экономическая эффективность применения сжиженного природного газа для компенсации пиковых топливных нагрузок по сравнению с другими традиционными способами резко возрастающая потребность в гелии, кислороде, азоте и редких газах, самым экономичным способом получения которых является сжижение природного газа. Предполагается, что к 1985 г. в сжиженном виде из Африки в Западную Европу будет транспортироваться около 110—140, в США — 85—140, в Японию — 28 млн. м газа в 1 сут. Эти цифры являются прогнозными и, очевидно, неточными, однако они хорошо иллюстрируют потенциальные потребности в сжиженном природном газе. [c.196]

При температурах ниже окружающей среды, в том числе ниже 0°С, применяются хладоносители и хладо-агенты (водные растворы солей щелочных металлов, аммиак, углеводороды, хладоны и др.), а при очень низких температурах — криогенные жидкости (жидкие азот, кислород, воздух, водород,гелий). [c.7]

Медь. Из нее изготовляют теплообменники, емкостные аппараты, ректификационные колонны. Для химической аппаратуры применяют в основном медь марок М2 и М3 с содержанием соответственно 99,7 и 99,5% чистой меди. Медные аппараты исполь- зуют в химической, пищевой и фармацевтической промышленности. Прочность меди прп низких температурах повышается, и при этом сохраняются ее пластические свойства, поэтому она является ценным конструкционным материалом в криогенной технике. Медные листы легко вальцуются, штампуются и гнутся. В настоящее время освоена электродуговая и газовая сварка меди. [c.20]

Раздача полых деталей при криогенных температурах. Одним из видов формовки растяжением является процесс раздачи полых деталей при криогенных температурах, применяемый для изготовления емкостей для транспортировки жидких газов и других деталей из нержавеющей стали аустенитного класса. Технологический процесс состоит в следующем. [c.97]

Этот способ правки обечаек имеет ряд преимуществ. При обычных способах правки ухудшение механических свойств исходного материала в зоне сварного шва устраняется термической обработкой, проводимой в крупных печах. В процессе деформирования при криогенных температурах (—190° С) механические свойства исходного материала улучшаются, поэтому необходимость в термообработке отпадает, причем показатели механических свойств материала улучшаются примерно на 25% по сравнению с их улучшением при термообработке. Этим способом можно получать емкости с прочностью на разрыв до 210 кгс/мм . Стоимость изготовления детали снижается на 40%. Раздачей при криогенных температурах можно получать емкости с максимальным диаметром 800 мм. [c.98]

Процесс извлечения этана можно считать криогенным, так как для его осуществления требуются специальные металлы и соблюдение мероприятий, связанных с низкими температурами. На рис. 133 показана приблизительная стоимость извлечения этана из природного газа. Эти данные не учитывают затрат на очистку газа, разделение продуктов извлечения н их хранение. Как видно из рис. 133, оптимальным, с точки зрения стоимости, является 60%-ное извлечение этана из гааа. Для этого применяются следующие основные способы непосредственное охлаждение газа абсорбция при низких температурах адсорбция на углях и охлаждение. [c.210]

Видно существенное различие между значениями предельных объемов адсорбционного пространства для различных газов. Вывод здесь, по нашему мнению, может быть только один изменяется не объем адсорбционного пространства, а плотность адсорбированной фазы. Если считать истинное значение предельного объема адсорбционного пространства по бензолу — = 0,40 см /г постоянным для всех адсорбируемых газов, то можно отметить, что степень заполнения адсорбционного пространства зависит от размера молекул, свойств криогенных газов и температуры опыта. Например, азот и аргон адсорбируются при температуре, близкой к их точке кипения, и плотность адсорбата (в расчете на 1 о = 0,40 см г) почти в полтора раза выше плотности нормальной жидкости при этой же температуре. По-видимому, в силу малости линейных размеров молекул это свойство должно наблюдаться у всех исследуемых газов при температурах, близких к температуре кипения. Низкое значение Ц7о для гелия и неона объясняется высокой температурой адсорбции, значительно превышающей критическую для указанных газов. [c.27]

Уравнения (5.90) — (5.93) были получены при учете только физического тепла охлаждения теплоотдающей среды и допущении постоянства коэффициента теплопередачи К и водяных эквивалентов W, Wo iя вдоль всей поверхности теплообмена. Эти допущения не вносят существенной погрешности при расчете температур теплообменивающихся потоков для зоны конденсатора, где происходит только охлаждение парогазовой смеси до точки росы. На участке же конденсации коэффициент теплопередачи К и водяной эквивалент парогазовой смеси W изменяются вдоль поверхности тепло-и массообмена тем значительнее, чем выше концентрация пара в смеси исходного состава. Поэтому уравнениями (5.90) — (5.93) можно пользоваться при расчете изменения температур теплообменивающихся потоков также и для зоны конденсации только в случае парогазовых смесей с малым исходным содержанием пара. При повышенных и больших содержаниях пара доля теплового потока, обусловленного фазовым превращением пара, становится ощутимой в общем тепловом потоке, поэтому пользование уравнениями (5.90) — (5.93), не учитывающими эту составляющую теплового потока, становится уже неправомерным. Указанными уравнениями нельзя пользоваться и в случае, когда процесс конденсации осуществляется в условиях охлаждения парогазовой смеси до весьма низких (криогенных) температур, т. е. когда доля тепло-притока, обусловленного теплообменом с окружающей средой, [c.179]

Под криогенными понимают температуры среды ниже 153 К, [c.179]

Вещества, подобные "перманентным" газам и находящиеся в жидком виде, часто называют "криогенными веществами". Из этих криогенных веществ наиболее важным с точки зрения основных опасностей химических производств является сжиженный природный газ (СПГ), состоящий главным образом из метана, но содержащий также небольшие количества углеводородов с двумя и более атомами углерода в молекуле. Атмосферные газы, такие, как азот или кислород, также попадают в категорию веществ, у которых критическая температура значительно ниже окружающей. Для веществ из этой категории технология перемещения и хранения основывается на применении высококачественной термоизоляции с использованием, как правило, вакуумных оболочек. Отметим, что содержать метан, кислород или азот в жидкой фазе посредством охлаждения трудно, так как это можно сделать только при наличии еще более холодных жидкостей. Образующиеся при неизбежном выкипании пары можно либо сразу использовать, либо снова сжижить для дальнейшего хранения, либо просто выбросить в атмосферу. [c.72]

Рассмотрим теперь разлитие жидкостей, имеющих критическую температуру выше температуры окружающей среды. Их свойства отличаются от свойств криогенных жидкостей, и содержатся такие жидкости (например, СНГ) в резервуарах под давлением. [c.77]

Жидкости, имеющие критическую температуру ниже температуры окружающей среды, так называемые "перманентные" газы. Они сжижаются только при охлаждении и последующем сжатии. В жидком виде их называют "криогенными жидкостями" и хранят в теплоизолированных резервуарах. При разлитии скорость образования газа является функцией скорости подвода тепла от окружающей среды. Скорости переноса тепла зависят от соотношений между тепловым потоком и перепадом температур между кипящей жидкостью и окружающей ее средой. [c.86]

Условия протекания отдельных стадий могут быть весьма различными от высоких температур (несколько тысяч градусов) в случае плазмохимического производства карбида кальция, до очень низких температур при криогенном разделении воздуха и от высоких давлений при производстве аммиака и метанола, до низких — в процессах вакуумной перегонки. [c.5]

Криогенные методы основаны на способности компонентов природного газа легко конденсироваться при низких температурах. Обычно большая часть пропана и практически все более тяжелые углеводороды конденсируются уже при охлаждении газа до минус 50 °С. Но для получения гелия высокой чистоты (99,995 %) требуется температура конденсации азота (минус [c.159]

Широкое использование природного газа в качестве топлива породило проблему компенсации пиковых нагрузок — суточных и сезонных. Высокая экономическая эффективность применения сжижепиого газа для этих целей вызвала рост их производства. Сжижению стали подвергаться природные газы разнообразного состава вплоть до метана. Это потребовало применения криогенных температур. Теперь термин сжиженный углеводородный газ стал неоднозначным для его конкретизации используются термины жидкий пропан , жидкий пропан-бутан , сжиженный метан , сжиженный природный газ (СПГ) . В состав СП Г могут входить углеводородные компоненты от метана до бутана, иногда до пентана включительно. Здесь следует заметить, что углеводороды тяжелее пропана затвердевают при температурах выше—160 °С, чт(J может вызвать осложнения в [ци -цессе сжижения. [c.203]

Таким образом, выделение метана протекает в области низких температур (ниже —153 °С). К этой же области криогенных процессов относится процесс разделения компонентов воздуха с получением кислорода, применяемого, в частности, при производстве водорода методом паро-кислородной газификации углеводородов. [c.43]

Компрессор, или детандер, в котором рабочее тело хотя бы на одной стадии рабочего процесса имеет температуру ниже 120 К, называют криогенной машиной. [c.21]

Для конструирования и надежной эксплуатации криогенного оборудования необходимо знать свойства конструкционных материалов при низких температурах.,.- [c.131]

Возможность применения того или иного материала в элементах конструкций криогенных установок и технических средств определяется температурой перехода материала из пластического состояний в хрупкое, величинами пределов прочности и текучести, Ударной вязкости и другими факторами. [c.131]

Алюминиевые сплавы давно уже получили широкое распространение в криогенном машиностроении и с успехом применяются при изготовлении емкостей для жидких кислорода, азота, водорода и гелия [119, 137]. Результаты исследований и опыт эксплуатации криогенного оборудования показали их полную надежность в условиях низких температур. [c.144]

Мягкие (оловянисто-свинцовые) припои применяются в криогенном машиностроении для пайки различных деталей. Прочность таких припоев при понижении температуры возрастает, однако одновременно значительно уменьш ется их пластичность. Оловянисто-свинцовые припои с высоким содержанием олова (более 30%) уже при температурах ниже —30 X становятся хрупкими. Причина потери пластичности заключается в фазовом превращении олова при температуре около —30 °С. Присутствие же в сплаве свинца в известной степени компенсирует это изменение и сохраняет достаточно высокую прочность припоя, а также некоторую небольшую пластичность и вязкость. [c.144]

Большинство пластмасс при низких температурах обладает большой прочностью, и их использование в криогенной технике вполне возможно при условии устранения резких колебаний температуры. Ударные нагрузки при низких температурах пластмассы обычно воспринимают лучше, чем стекло. Пластмассы имеют более низкий по сравнению с металлами и их сплавами удельный вес, а их прочность иногда значительно превышает прочность металлических материалов. Так, например, стеклопластики по прочности приближаются к стали. [c.153]

Традиционно кислород и азот получают методами низкотемпературной ректификации воздуха — криогенным способом и адсорбционным. Оба этих метода, кроме достоинств, имеют и недостатки сложность и громоздкость аппаратуры, необходимость применения низких температур (криогенный), регенерации адсорбента, истираиие его и т. д. Кроме того, для многих областей применения кислорода и азота их концентрации в обогащенном потоке и произ1водительность установок могут оказаться недостаточными. В отличие от традиционных мембранные газоразделительные установки — компактные, модульные, простые в эксплуатации и надежные— весьма перспективны. Причем стоимость кислорода (и азота) при мембранном разделении воздуха может быть значительно более низкой, чем при криогенном или адсорбционном, особенно при небольших производительностях — менее 20 т/сут. (в пересчете на чистый кислород) [71, 72]. [c.305]

При извлечении металлов из металлического лома сырье как правило содержит большое количество различных металлов и неметаллов, находящихся в виде механических ассоциатов друг с другом и с трудом поддающихся разделению. Криогенные процессы очень эффективны при обработке некоторых типов металлического лома, который в ходе обработки становится хрупким и легко поддается фрагментации. Однако если в ломе содержатся значительные количества металлов, сохраняющих пластичность при температуре криогенной обработки, то при его переработке приходится решать ряд проблем. Так, например, в материале, содержащем медь и железо, медь после криогенного охлаждения не становится хрупкой и ломкой. Напротив, она проявляет склонность к сплющиванию, сжатию, растяжению и другим видам плагтической деформации при проведении процесса дробления. Как следствие этого, значительные количества железа не удается выделить и направить на повторное использование. Механическое улавливание железа частицами цветного металла делает, таким образом, невозможным разделение обычными методами. [c.113]

Практика показывает, что в действительности при конденсации воздуха на криоповерхности, охлаждаемой жидким водородом, предельное давление оказывается на порядок и более ниже указанной величины. Из этого следует, что на основании характеристик откачки конденсацией отдельных компонентов смеси газов нельзя получить характеристику криогенного насоса, откачивающего эту смесь. В присутствии легкоконденсирую-щихся газов трудноконденсируемые газы могут быть откачаны до более низких давлений, чем их равновесное давление при температуре криогенной поверхности. [c.77]

Температура криогенной среды доходит до —253 °С, давление свыше 300 кгс/см . Кроме передачи по трубопроводу криогенная среда подлежит длительному хранению. Утечка криогенной среды через затвор фланцевого соединения, цазначаемая расчетом или [c.17]

Для сокращения потерь, не связанных е потерями самого фильтра, конструкция криостата была изменена. Внешние окна из BaFg нормального падения были заменены на окна из Ma L, стоящие под углом Брюстера. Важным моментом является выбор резонатора, малочувствительного к угловым расстройкам. В частности, обычно использовавшийся резонатор е длиннофокусным зеркалом оказался излишне чувствительным к градиентам температуры криогенного раствора. Это приводило к необходимости постоянной подстройки резонатора в плоскости, перпендикулярной к направлению дисперсии дифракционной решетки (100 штр/мм, угол блеска 30°). Переход к резонатору с более короткофокусным зеркалом в значительной степени снизил этот эффект. Вывод излучения из резонатора производился через полупрозрачное зеркало о коэффициентом отражения Qb%, что обеспечивало высокую добротность резонатора. Концентрация SFg (раствор в жидком Аг) в кювете с оптической длиной 3 см составляла молек/см . [c.87]

N1 в количестве 9 - 12% обеспечивает аустенитную структуру с у1щкальным комплексом служебных свойств не имеет порога хладноломкости, ударная вязкость составляет 2,5 МДж/м в широком интервале минусовых температур. Используются в качестве коррозионностойких, жаросгсйких, жаропрочных и криогенных материалов в диапазоне температур 253 + 700 °С. [c.250]

Криогенные методы основаны иа способности компонентов природного газа легко конденсироваться при низких температурах. Обычно большая часть пропана н практически все более тяжелые углеводороды котщенсируются уже при охлаждении газа до —50 °С. Но для получения гелия высокой чистоты (99,995%) требуется температура конденсации азота (—195,8 °С). Часто на криогенных установках получают гелий-сырец, гелиевый концентрат с содержанием гелия 50—85%. Для получения чистого гелия из сырца используются химические адсорбционные и каталитические методы. Криогенные методы нашли промышленное применение, поскольку легко вписываются в систему комплексной переработки газа. [c.206]

Интересно сравнить мембранный способ выделения водорода из продувочных газов с традиционными криогенным и адсорбционным (короткоцикловым безнагревным) методами [45, 46]. Оказывается, что капитальные вложения в мембранную и криогенную установку примерно одинаковы [45], однако эксплуатационные затраты на мембранный процесс существенно ниже, причем определяются они рядом преимуществ новой технологии разделения процесс проводится при температуре окружающей среды, проще и существенно менее продолжительны периоды [c.284]

На рис. 118 приводится диаграмма температур кипения различных веществ при атмосферном давлении и марки стали, которые применяются в криогенной технике. На рис. 119 показана принципиальная технологическая схема гелиевого производства, основанного на эффекте Джоуля—Томсона. Газ отбирается из газопровода, давление в котором составляет около 35 кгс/см , осушается и поступает на низкотемпературное разделение. В данном случае холодильный цикл заключается в охлаждении газа и последующем расширении его в дросселе. В результате расширения около 80% исходного газа сжижается и выде- [c.196]

При теплообмене в криогенной области увеличехсие разности температурного перепада между потоками всего па 0,56° С может привести к донолпитель-ному расходу мощности (3—6 л. с. ыа сжатие каждых 100 тыс. м газа). Стремление уменьшить эту разность и получить большую поверхность теплообмена привело к созданию аппаратов, которые существенно отличаются от кожухотрубчатых теплообменников и теплообменников типа труба в трубе , широко применяемых при обычных температурах. Основные требования к теплообменникам, работающим в области криогенных температур, — минимальное гидравлическое сопротивление, максимальная поверхность на единицу массы и объема, малая теплоемкость. [c.204]

Медь в зависимости от степени чистоты подразделяется на марки М00А.,.М4 (ГОСТ 859—78) и поставляется в виде листов, лент, прутков, проволоки и других изделий. Медь применяют в основном для изготовления аппаратов, работающих под давлепием до 0,6 МПа в интервале температур от —254 до -Ь250 С с различными коррозионно-активными средами (10—40%-ная серная кислота, 10— 20 %-ная соляная кислота, бензол, метиловый и этиловый спирт), а также в криогенной технике. [c.100]

Из вышесказанного очевидно, что мягкая сталь - совершенно непригодный материал для хранения криогенных жидкостей. Так, баки морского танкера "Methane Pioneer", который перевозит СПГ при температурах порядка -160 °С, выполнены из алюминия. Это, однако, не емкости под давлением, о которых говорилось выше. Разлитие СПГ на поверхности из мягкой стали, на палубе или по корпусу корабля приводит к разрыву емкости на танкере, поскольку переохлажденные стальные конструкции ведут себя как хрупкое стекло. [c.95]

Существуют разные определения понятия "криогенная жидкость". Так, например, в книге [Perry,1973] криогенные жидкости определяются как жидкости с т. кип. ниже -129 °С. В дальнейшем под криогенными жидкостями мы будем понимать также жидкие этилен, этан, кислород, азот и метан, которые используются в промышленности в сжиженном виде. Все эти вещества, за исключением этана, кипят при температурах, которые в природе не существуют и могут быть достигнуты только искусственно этан кипит при температуре немного выше абсолютного минимума, зарегистрированного в районе полюса холода в Антарктиде. [c.440]