Работа сжижения газов в холодильных циклах

По назначению различают криогенные установки холодильные (для получения низкотемпературного холода), ожижительные (для выработки сжиженного газа) и газоразделительные (для разделения газовой смеси на составные части). В циклах всех перечисленных установок могут использоваться одни и те же способы получения низких температур, а именно эффект Джоуля—Томсона (дросселирование) эффекты расширения рабочего тела с отдачей и без отдачи внешней работы эффекты охлаждения дополнительными крио- [c.10]

Для глубокого охлаждения пирогаза в схемах его разделения методом низкотемпературной ректификации может быть применен разработанный автором и исследованный в лаборатории сжижения и разделения газов ИГ АН УССР однопоточный каскадный цикл [121, 122]. Обладая термодинамическими преимуществами обычного (многопоточного) каскадного цикла, он конструктивно оформляется как простой дроссельный регенеративный цикл. В качестве холодильного агента цикла служит многокомпонентная смесь предельных углеводородов (могут быть применены также и другие холодильные агенты, образующие идеальные растворы, например фреоны). Комбинированием состава углеводородов и давлений можно получить холод на любом температурном уровне в интервале до —160° С, а нри работе под вакуумом и ниже. Состав смеси и ее давление подбирают так, чтобы удовлетворять условиям теплообмена с минимальными разностями температур. Технологическое и конструктивное оформление одноноточного каскадного цикла таковы, что в нем производится дросселирование только жидкой фазы, что предопределяет высокое значение коэффициента термодинамической обратимости процесса. [c.223]

Способы умеренного охлаждения не позволяют получить очень низкие температуры. Это объясняется относительно высокими температурами кипения холодильных агентов, применяемых в процессах умеренного охлаждения. Тем не менее глубокое охлаждение необходимо в химической технологии для сжижения смесей различных газов с целью их последующего разделения. Для получения глубокого холода пользуются следующими методами, или циклами дросселированием газа без совершения внешней работы расширением газа с совершением внешней работы комбинированным дросселированием с расширением газа в детандере. [c.210]

На установке исследовали два режима ее работы а) полузамкнутый холодильный цикл сжижения природного газа и б) замкнутый холодильный цикл для охлаждения либо сжижения пирогаза или воздуха. [c.224]

Продолжительность работы холодильной установки на полную мощность зависит от продолжительности заполнения резервуара сжиженным газом. При одновременном поступлении сжиженных газов в цистернах по железной дороге и продолжительности слива цистерн в течение 2 ч холодильная установка будет работать на всю мощность также в течение 2 ч, т. е. с незначительным коэффициентом полезного действия. В остальное время суток нужна холодильная установка для компенсации теплопотерь при цикле хранения. [c.100]

Если в холодильном цикле сначала происходит охлаждение, а затем сжижение газа, то минимальная работа, необходимая для сжижения газа, при начальной температуре Т , будет [c.82]

Для охлаждения и сжижения газов в технике применяются холодильные циклы. Холодильным циклом называется замкнутый процесс последовательного сжатия и расширения газа, сопровождающийся его нагреванием и охлаждением. На сжатие газа затрачивается внешняя механическая работа, которая частично отдается обратно при расширении газа. Во всяком холодильном цикле затрачиваемая работа всегда больше, чем получаемая, так [c.58]

Перенос теплоты с одного температурного уровня на другой, более высокий, осуществляется с помощью какого-либо рабочего газа. В циклах сжижения воздуха таким рабочим газом (хладо-агентом) обычно является тот же воздух. В качестве вспомогательных хладоагентов применяются иногда аммиак или фреон. В холодильном цикле работа расходуется на сжатие хладоагента в компрессоре. Холодильный цикл замкнут, если начальное и конечное состояния газа в нем совпадают. [c.59]

Для охлаждения и сжижения газов в технике используют холодильные циклы. Холодильным циклом называется замкнутый процесс последовательного сжатия и расширения газа, сопровождающийся его нагреванием и охлаждением. На сжатие газа затрачивается внешняя механическая работа, которая частично отдается обратно при расширении газа. Во всяком холодильном цикле затрачиваемая работа всегда больше получаемой, так как отнятие теплоты от охлаждаемого тела происходит на более низком температурном уровне, чем передача ее другому телу, являющемуся охладителем (согласно второму закону термодинамики). [c.58]

Сам сжижаемый газ может служить хладоагентом для обратимого холодильного цикла. В этом случае для сжижения газа требуется теоретически минимальная работа, и цикл называется идеальным. [c.83]

Схема соединенных дроссельного и детандерного циклов показана на рис. 188. Этот цикл-отличается от цикла с дросселированием газа тем, что часть газа, поступающего в дроссель 4, расширяется в детандере 1. При этом газ совершает внешнюю работу, которая отводится на вал компрессора 2, тем самым повышая эффективность холодильной установки. Сжиженная часть газа отводится из установки, а несжиженная подается"для охлаждения сжатого газа в противоточные теплообменники 3. [c.211]

В [73] сообщается о недостаточной рентабельности работы оборудования для производства СПГ, основанного на вихревом цикле. Рассмотрена схема АГНКС с холодильным контуром, с помощью которого сжатый природный газ после компрессора направляется в испаритель хладоновой холодильной установки с целью охлаждения этого газа до температуры минус 40 °С и последующего сжижения. [c.5]

Сжижение водорода достигается обычно многоступенчатым охлаждение.м в каскадных установках, для которых расход энергии меньше, чем в других. По для ожижения водорода могут использоваться различные холодильные циклы, основанные как на эффекте дроссе.лирования (эффект Джоуля — Томпсона), так и на расширении водорода с производством внеииюй работы в расширительной машине-детандере. При этом должны учитываться некоторые специфические свойства водорода, а именно 1, В отличие от др.угнх газов водород при обычной температуре имеет отрицательный дроссе.,1ь-эффект, т. е. при расширении нагревается. Для получения положительного дроссель-эффекта сжатый водород должен быть предварительно охлажден до температуры ниже температуры инверсии (около 200 К). Это обычно достигается охлаждением до температуры ниже 80 К испаряющимся жидким азотом (в специальных теплообменниках) [c.95]

Для получения сжиженных газов (гелия, водорода и др.) применяются также холодильные машины, работающие по принципу низкотемпературного теплового насоса. В машине этого типа (рис. ХУП-21) в цилиндре / перемещается поршень-вытеснитель 2, длина которого составляет длины цилиндра. Противоположные концы цилиндра (полости Л и В) соединены через регенератор 3. Давление в обоих полостях цилиндра практически всегда одинаково, поэтому перемещение поршня-вытеснителя в цилиндре не связано с совершением работы естественно, что при этом и сам газ работы не совершает. Рабочий цикл состоит из следующих процессовг [c.718]

Рассмотрим схему работы разделительной колонны основная часть метана и часть азота сжижается после дросселирования и стекает в куб первой разделительной колонны, а часть жидкости (в основном метановой) стекает тоже из змеевика куба второй разделительной колонны. Неслшженный газ попадает в трубчатый конденсатор А первой разделительной колонны, а в междутрубное пространство конденсатора А по трубке 16 подается кипящая под атмосферным давлением жидкость, чем создается требуемый температурный перепад для сжижения легко конденсируемых компонентов в трубках конденсатора. Сжиженная в трубках конденсатора часть газа стекает в куб первой колонны, а несжиженная часть по трубке //попадает в конденсатор Л второй разделительной колонны здесь происходит процесс дальнейшей конденсации азото-метановой смеси, что обусловлено тем обстоятельством, что в междутрубное пространство последующих конденсаторов подается жидкость, все более обогащенная азотом, а тем самым с более низкой температурой кипения. Из конденсатора В несжиженный газ с значительным содержанием гелия попадает в конденсатор С 3-й разделительной колонны — в междутрубное пространство этого конденсатора подается жидкий азот с специального азотного холодильного-цикла (см. ниже). В трубном пространстве конденсатора С создаются благоприятные условия для конденсации азота, ибо метан,, в основном, выделился в конденсаторах Л и Л. Газ, по выходе из конденсатора С, содержит 85—90% гелия, что явно недостаточно для пользования им. Для более полной очистки гелия от азота газ, по выходе из конденсатора С, проходит по трубе в конденсатор D, где он охлаждается жидким азотом, кипящим в междутрубном пространстве при пониженном давлении в 0,5—0,3 ата, что, естественно, понижает температуру и дает возможность по трубе 18 выводить гелий чистотой 97—98%. [c.126]

Обычные холодильные установки состоят из компрессора, холодильника (с воздухом или водой) и испарителя (расположенного в предназначенном для охлаждения пространстве). Эти три аппарата соединены герметично трубами, и вся система заполнена газом, который может быть сжижен путем сжатия при комнатной температуре [двуокись серы ЗОг, аммиак ЫНз, хлористый метил СНзС1 или дифтордихлорметан (фреон) СРгС ]. Теплую жидкость, полученную при сжатии, охлаждают в холодильнике и затем оставляют испаряться в испарителе, после чего ее возвращают в цикл. Тепло, полученное газом в испарителе, и тепло, выделившееся в результате механической работы при сжатии, удаляют из системы с помощью холодильника. [c.142]

Работы, которые проводились и проводятся в отделе сжижения и разделения газов Института испотьзования газа АН УССР, включают исследование процессов осушки и очистки газов при сжижении и разделении их, разработку процессов газо1разделения с минимальными энергозатратами, разработку холодильных схем и циклов, обеспечивающих высокую термодинамическую эффективность в сочетании с конструктивной простотой исследование процессов сжатия и расширения многокомпонентных газовых смесей, теплопередачи при конденсации многокомпонентных смесей углеводородных газов. [c.3]