Расширение газа с отдачей внешней работы

Существует несколько способов осушки газов. Они основаны на использовании дроссельного эффекта при расширении газа, расширении газа с отдачей внешней работы, впрыске антифриза, поглощении влаги из газа жидкими или твердыми поглотителями и др. Наибольшее распространение получил способ осушки газов с помощью жидких и твердых поглотителей. [c.157]

Для охлаждения исходного газа до необходимой температуры наряду с процессом дросселирования может быть использован и процесс адиабатного расширения газа с отдачей внешней работы. При этом включение детандера в технологическую схему установки может быть осуществлено различно. Одним из возможных вариантов является установка детандера на потоке исходного газа. Недостатком такой системы является некоторая потеря давления на линии исходного газа в связи с расширением его в детандере. Однако, как отмечается в работе [112], этот перепад давления обычно невелик. Более существенным является другой недостаток такой схемы, который состоит в том, что для некоторых газовых смесей температура охлаждения, достигаемая при расширении исходной, смеси в детандере, ниже температуры начала конденсации расширяемого газа. В связи с этим в детандере неизбежно будет происходить сжижение или даже вымерзание некоторых компонентов исходной смеси. Технические трудности, связанные с разработкой и созданием таких детандеров, преодолимы, и в настоящее время на некоторых криогенных установках успешно эксплуатируются детандеры, Б которых процесс расширения заканчивается в области влажного пара [39]. Более существенным в этом случае является то, что если в детандере происходит сжижение отдельных компонентов смеси, то перепад температур при расширении смеси может существенно уменьшаться за счет теплоты фазового превращения при конденсации и теплоты растворения, так как значительное количество холода расходуется на конденсацию, а не на охлаждение газовой смеси. Осуществить в дальнейшем рекуперацию холода образовавшегося конденсата не всегда оказывается возможным, так как иногда не удается обеспечить необходимые условия теплообмена (наличие положительных разностей температур) между потоками по высоте теплообменника. [c.127]

Анализ процесса расширения газа с отдачей внешней работы показывает, что [c.14]

Допустим, что состояние сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т — 205 °К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы осуществляется при S = onst. Поэтому опустив из Точки I вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = 1 am, найдем точку i, характеризующую состояние газа в конце детандйрования. Этой точке соответствует температура = 82 °К и, следовательно, понижение температуры газа АТ = Ту — Т — = 205—82 == 123 К. По количеству отнимаемого от газа тепла (Q == = — ii = 86 — 58 = 26 ккал/кг = 10,9-10 дж/кг) определяется работа расширения газа. [c.653]

Рис. 15-17. Схема холодильного цикла при расширении газа с отдачей внешней работы

Теплоемкостью называется количество тепла, потребное для повышения температуры 1 кг вещества на 1°. Охлаждающий эффект может быть достигнут в результате фазовых изменений вещества, протекающих с поглощением тепла плавления, испарения, кипения, а также расширения газов с отдачей внешней работы путем дросселирования (пропуска через суженное сечение) и т. д. [c.8]

Расширение газа с отдачей внешней работы совершеннее дросселирования [c.19]

Сжижение газов производится с помощью разрывного цикла, так как полученную жидкость обычно используют для разделительных и других процессов. В этих циклах очень низкие температуры достигаются путем применения расширения газов с отдачей внешней работы или дросселированием (см. раздел Глубокий холод ) [10]. [c.32]

Простые циклы, получившие наибольшее развитие, характеризуются тем, что каждый из процессов цикла осуществляется в отдельном устройстве (аппарате или машине). В частности, для расширения газа с отдачей внешней работы (в идеальном случае — изоэнтропийного) предназначены расширительные машины — детандеры. [c.165]

Иной способ расширения газа с отдачей внешней работы применяется в турбодетандерах. Освобождаемая при расширении газа энергия сначала преобразуется (полностью или частично) в кинетическую энергию струи газа, движущейся с достаточно высокой скоростью (порядка скорости звука в расширяемом газе), а затем — в механическую энергию, передаваемую [c.198]

Способ, основанный на использовании адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы (рис. 170—181). На этом способе построены циклы Капицы и др. [c.205]

Расширение газа с отдачей внешней работы осуществляется в расширительной машине, называемой детандером. В отличие от дросселирования, при котором отсутствует обмен энергией с окружающей средой и в виде тепла и в виде работы, расширение в детандере ведется с отдачей в окружающую среду некоторого количества работы. Обмен энергией с окружающей средой в виде тепла в идеальном случае отсутствует. Следовательно, процесс расширения газа в детандере является адиабатным и в идеальном случае должен характеризоваться равенством энтропии газа в начале и в конце процесса [c.43]

Для получения низких температур в технике используют, как уже отмечалось, либо процесс дросселирования газов (изо-энтальпическое расширение, i = onst), либо процесс адиабатического расширения газов с отдачей внешней работы (изоэнтро-пическое расширение, dS = 0, dQ 0), либо сочетание обоих процессов, [c.741]

Цикл среднего давления (рис. 8.18 и 8.19) основан на адиабатическом расширении газа с отдачей внешней работы. Газ сжимается компрессором / до высокого давления (2,5—4 МПа) по изотерме 1—2, охлаждаясь затем в холодильнике // до температуры всасывания. Далее газ охлаждается в регенеративном противоточном теплообменнике III обратными газами (по изобаре 2—3) и разделяется на два потока. Первый поток (1—Af) направляется на дальнейшее охлаждение в теплообменники V (изобара 3—5) и VI (изобара 5—6). Второй поток газа в количестве М расширяется в детандере IV (по адиабате 3—4) и последовательно проходит два теплообменника V и III, где отнимает теплоту у сжатого газа, нагреваясь при этом до первоначальной температуры (линия 4—1). Сжатый газ после охлаждения в теплообменнике VI дросселируется (линия 6—7) в регулирующем вентиле VII до атмосферного давления, частично сжижается и поступает в сборник жидкого продукта VIII (точка О — состояние жидкости, точка 8 — состояние сухого насыщенного пара после дросселирования). Несжиженная часть газа идет на охлаждение сжатого газа в теплообменниках VI, V, III, после чего вновь засасывается компрессором. [c.297]

Приход холода получается за счет эЬ зекта дросселирования и за счет расширения газа с отдачей внешней работы (в поршневых детандерах или турбодетандерах). [c.97]

Турбодетандер, в котором происходит расширение газа с отдачей внешней работы, является в установках низкого давления основным источником холода. Часть холода, получаемого за счет изотермического дроссель-эффекта, не оказывает существенного влияния на тепловой баланс установки. Количество холода, получаемое в турбодегандере и определяемое произведением расхода газа турбодетандером О кг/сек и действительного теплоперепада /г ккал1кг, должно быть равно сумме потерь холода от не-дорекуперации, потерь через теплоизоляцию и прочих потерь. [c.5]

Иной способ расширения газа с отдачей внешней работы осуществляется в турбодетандерах. Освобождаемая при расширении газа энергия сначала преобразуется (полностью или частично) в кинетическую энергию струи газа, движущейся с достаточно высокой скоростью (порядка скорости звука в расширяемом газе), затем — в механическую энергию, передаваемую ротору. Каждому из описанных способов расширения отвечает своя область оптимальных параметров детандируемого газа. [c.175]

Способ, основанный на использовании адиабатического расширения газа с отдачей внешней работы (рис. 208—219). По этому способу построены циклы П. Л. Капицы, Клода, Гейландта и др. Предложены, но не нашли еще практического применения циклы И. П. Усюкина и С. Я. Герша, построенные по 1-му и 2-му способам. [c.292]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология