Дросселирование газов и расширение их в детандере

К более сложным в аппаратурном оформлении, но и более эффективным, относятся циклы, основанные на сочетании дросселирования и расширения газа в детандере [c.134]

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]

Для сжижения газов и разделения газовых смесей, температура которых значительно ниже 0° С, используется принцип дросселирования газа или расширения его в детандере. [c.417]

В связи с отмеченными недостатками для повышения холодопроизводительности методы расширения газа в детандере и дросселирования газа комбинируют друг с другом. [c.653]

Кроме дросселирования и расширения сжатого газа в детандере (с со-пери[ением внешней работы) для охлаждения могут быть использованы различные другие физические процессы. [c.653]

Рассмотрим термодинамические основы расширения сжатого газа дросселированием и в детандерах. [c.55]

Из таблицы следует, что самыми невыгодными циклами являются простой цикл с дросселированием газа и циклы с расширением в детандере. [c.67]

Наибольшая вероятность выпадения твердого СО2 может иметь место на верхних тарелках деметанизатора, ири дросселировании жидкости и расширении газа в детандере. [c.154]

Диаграмма T—S рассматриваемого цикла состоит из изотермы сжатия 1—2, изобары охлаждения сжатого газа 2—5, изоэнтальпии дросселирования 5—6, политропы расширения газа в детандере 3—8, изобары 7—1 нагревания обратного газового потока. В описываемом цикле имеются, таким образом, два холодопроизводителя компрессор и детандер. Холодопроизводительность первого равна i i—г 2, а второго М (г з — i-,) т)о = М (1 3 — ig), где (ig — h) — адиабатический перепад тепла, т) — термодинамический коэффициент полезного действия детандера, (/з—ig) — политропический перепад тепла. Действительная степень ожижения газа составляет Хд = [( — i 2) + М (I3 — [c.749]

При расширении газа в детандере с совершением внешней работы достигается значительно большее, чем при дросселировании, понижение температуры. Однако эффективность охлаждения с помош ью этого метода все же недостаточно высока, так как гидравлические удары и вихреобразование приводят к выделению тепла, а из-за несовершенства тепловой изоляции детандера часть холода теряется. Поэтому для получения очень низких температур циклы, основанные на принципе расширения газа в детандере, не используются. [c.220]

Комбинированные циклы. Для повышения экономичности охлаждения при сжижении воздуха и других газов расширение в детандере используют только для предварительного охлаждения, а дальнейшее охлаждение до температуры сжижения осуществляют путем дросселирования. [c.220]

Для повышения холодопроизводительности комбинируют методы расширения газа в детандере и дросселирования его. Вместо дросселирования можно расширять газ, заставляя его совершать работу под поршнем компрессора. В способе Капицы поршневой расширитель заменен быстроходной турбиной, что позволяет процесс сжижения производить при небольших давлениях. [c.170]

Близкое по эффективности к изоэнтропному расширение газа осуществляют в специальных расширительных машинах — детандерах. Менее выгодное с термодинамической точки зрения дросселирование газа (процесс 2—3 ) приводит к меньшему изменению энтропии А5 и соответственно к меньшему падению тем-96 [c.96]

Из диаграммы Г—-5 видно, что при расширении газа в детандере достигается заметно больший эффект охлаждения, чем при дросселировании. Кроме того, отдача внешней работы детандером должна привести к уменьшению общего расхода энергии на цикл, в котором необходимо затрачивать работу на сжатие га . [c.653]

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

Циклы, основанные на сочетании дросселирования и расширения газа в детандере [c.671]

Использование эффекта Джоуля — Томсона позволяет существенно понизить температуру газа, если перепад давления при дросселировании велик, например давление газа снижается от 20-10 н/м (200 ат) до 9,81-10 н/ж (1 ат). Значительно большее понижение температуры газа достигается при его расширении в детандере с совершением внешней работы. Однако для получения очень низких температур, соответствующих началу сжижения газа, обычно не применяют циклов, основанных только на принципе р ширения газа в детандере. Это объясняется тем, что когда реальный газ находится при температурах, близких к температуре сжижения, его поведение сильно отклоняется от законов идеальных газов. Объем газа резко уменьшается, например, при —140 °С он составляет лишь V4 объема, который занимал бы идеальный газ, и способность газа к расширению резко падает. Кроме того, в условиях начала сжижения [c.671]

Схемы агрегатов для получения азото-водородной смеси из коксового газа отличаются методами получения холода, необходимого для разделения газовой смеси. На большинстве установок необходимый холод получается частично за счет аммиачного холодильного цикла, частично за счет дросселирования фракций, образующихся при конденсации компонентов коксового газа, а главным образом за счет дросселирования или расширения в детандере азота высокого давления. [c.100]

Для получения жидкого метана могут быть использованы циклы дросселирования и изоэнтропического расширения. Однако самым эффективным способом сжижения метана является каскадный цикл. Особенности метана (большие перепады давлений) позволяют широко использовать циклы с расширением газа в детандере. [c.35]

Холодопроизводительность и тепловой баланс цикла высокого давления с расширением газа в детандере, КПД детандера. Если бы в цикле дросселировалось все количество воздуха от р< до рх, то, как и в цикле с однократным дросселированием, холодопроизводительность — 2. Однако часть воздуха (1—М) кг расширяется в детандере, и получается дополнительный холод за счет совершения внешней работы, равной (1 — М) <7д, где (/д = 2 — 7. Следовательно, обш,ая холодопроизводительность цикла [c.21]

Цикл среднего давления с расширением газа в детандере (рис. 13, 14). Сжатый до 2. .. 4 МПа газ после компрессора КМ в состоянии, характеризуемом точкой 2, поступает в предварительный теплообменник АТ1,в котором охлаждается до температуры Т3 (процесс 2—3) и затем разделяется на два потока. Первый поток газа М кг направляется последовательно в детандерный АТ2 и основной АТЗ теплообменники, в которых охлаждается (процессы 3—5 и 5—6) до температуры дросселируется (процесс 6—7) и в виде парожидкостной смеси попадает в сборник АК- Полученная после дросселирования жидкость в количестве X кг выводится в состоянии, характеризуемом точкой /, как продукт, а пары в состоянии, характеризуемом точкой 8, поступают сначала в теплообменник Л.Г5, а затем в теплообменники АТ2 и АТ1. Проходя через эти аппараты, расширенный [c.22]

Таким образом, в цикле среднего давления с расширением газа в детандере, как и в циклах с простым дросселированием и предварительным охлаждением, имеется дополнительное охлаждающее устройство. Различие состоит в том, что охлаждению подвергается лишь часть газа и не используется холодильный цикл с другим рабочим телом. Охлаждение достигается самим сжатым газом. [c.23]

Рис. 19. Принципиальная схема цикла двух давлений с расширением газа в детандерах низкого и высокого давлений и дросселированием

Рассмотрим цикл, основаит,1Й па сочетании дросселирования и расширения газа в детандере (рис. 45). [c.134]

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]

Производится также жидкий П-Н2. Для этого В. тщательно очищают от всех примесей, в т. ч. от О2 (до содержания менее 1-10 объемных долей), охлаждают жидким N3, ожижают путем дросселирования и расширения газа в детандере и осуществляют орто-пара-превращение В. в присут. катализатороа Расход энергии составляет 72-105 МДж на 1 кг жидкого В. Мощность установок по произ-ву жидкого В. в США превышает 155 т/сут. [c.401]

Установки с дросселированием и расширением в детандерах широко распространены для сжижения газов и получения холода на любых температурных уровнях (вплоть до неск. К). Число детавдеров, к-рые могут работать параллельно или последовательно, изменяется от 1 до 4. Благодаря отводу теплоты на неск. температурных уровнях термодинамич. эффективность этих установок достаточно высока и достигает в цикле без потерь 75%. Циклы с одним детавдфом и дросселем используются для произ-ва О2, Аг (см. Воздуха разделение). [c.305]

Процесс ректификации водорода происходит при температуре около 20 К. Холод создается за счет дросселирования или расширения в детандере водорода высокого давления. При столь низких температурах все газы, кроме гелия, отвердевают в процессе ох.ла-ждения водорода, что требует очень тщательной очистки газа. В табл. У-28 приведены некоторые параметры, характерпзующпе процесс ректификации изотопов водорода [134]. [c.201]

В детандере возникают гидравлические удары и растут потери холода. В итоге при очень низких температурах эфс ктивность расширения газа в детандере значительно снижается. По этим причинам при сжижении воздуха и других газов расширениё в детандере используют только для предварительного охлаждения, а дальнейшее охлаждение до температуры сжижения осуществляют путем дросселирования. Такие комбинированные циклы, применяемые в технике, различаются в основном величиной давления, до которого сжимается сжижаемый газ, и конструкцией детандера (поршневые детандеры и турбодетандеры). [c.672]

Для значений до 230 К состояние метана за детандером соответствует перегретому пару при р = 0,6 МПа. При Гх, = 230 К и ниже процесс расширения газа в детандере заканчивается в двухфазной области, т. е. в этих случаях необходимо использовать в установке парожидкостный детандер. При этом геплообменник Т04 может бьггь исключен из схемы ожижителя, и поток, расширенньгй в детандере, будет направляться в отделитель жидкости ОЖ, а дросселирование части потока, не поступающей на детандер, будет осуществляться непо-средствеггно после теплообменника ТОЗ. [c.350]

Для получения жидкого водорода используют следующие холодильные циклы I) с однократнш дросселированием 2)с двойным дросселированием и циркуладией части газа с промежуточным давлением 3) с расширением всего количества газа до промежуточного в детандере и циркуляцией части газа после детандера 4) с расширением части газа в детандере до низкого давления (цикл Клода) 5) гелиево-водородный конденсационный цикл. [c.52]

Цикл с расширением всего количества газав детандере и циркуляцией части газа после детандера. Второй возможностью для п лучения жидкого водорода при помощи двукратного расширения является применение детандера вместо первого по ходу прямото потока дроссельного вентиля (рис.1.3). Задачей термодинамического анализа этого цикла так же, как и предыдущего цикла, является определение оптимальных значений начального промежуточного давлений водорода и температуры газа перед входом в детандер. При этом уже не требуется ограничивать выбор температуры, что наблюдалось при двойном дросселировании водорода. [c.57]

Удельная холодопроизводительность цикла с дросселированием рабочего тела определяется только изотермным эффектом дросселирования. В простейшем случае, когда нет дополнительного охлаждения и рабочее тело сжимается от давления /7i до рз-УД льная хо-лодопронзводнтельность < ==/] — / а, где I l и — энтальпии расширенного и сжатого газа при температуре сжатого газа после холодильника, установленного за компрессором. Для циклов, в которых в дроссельном вентиле расширяется только часть рабочего тела М, а вторая часть (1 — М) проходит детандер, холодопроизводительность складывается из изменения энтальпии всего количества рабочего тела (1 кг) при изотермном сжатии и холода, получаемого при изэнтропном расширении газа в детандере [c.11]