Циклы с дросселированием рабочего тела

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]

Циклы с дросселированием рабочего тела применяют для получения низких температур, для сжижения газов и создания условий для разделения газовых смесей на составные части методами ректификации, конденсации и адсорбции. Цикл высокого давления с однократным дросселированием впервые применил Линде в конце прошлого века в установке для получения жидкого воздуха. [c.13]

Таким образом, полезная холодопроизводительность установки, работающей по циклу с дросселированием и промежуточным охлаждением, при установившемся рефрижераторном режиме численно равна сумме изотермического эффекта дросселирования (или понижению энтальпии рабочего тела при изотермическом сжатии его) и количества теплоты, отдаваемой рабочим телом кипящему в испарителе криоагенту, за вычетом потерь холода от недорекуперации и в окружающую среду. [c.20]

Цикл получения сухого льда соответствует рабочему циклу трехступенчатой холодильной машины. При этом допускается, что в конце каждого цикла (после третьего дросселирования) рабочее тело — твердая углекислота — из машины удаляется и взамен вводится равное по весу количество углекислого газа, подаваемое к ЦНД. [c.338]

Принципиальная газодинамическая схема проточной части центробежного компрессора зависит от термодинамического цикла холодильной машины. В цикле с однократным дросселированием рабочего тела после конденсатора массовый расход через все сту- [c.213]

Многократное дросселирование рабочего тела с промежуточным отбором пара (см. гл. V) приводит к уменьшению необратимых потерь действительного цикла холодильной машины и затрат энергии. Эту систему часто называют многократным регулированием. [c.199]

Ступень с дросселированием может входить или в рефрижераторный, или в ожи-жительный цикл и часто замыкает процесс охлаждения. Дросселирование с ожижением проводят в двухфазной области пара и жидкости. Полученная жидкость (iV,-x) отводится из конденсатора. При этом отводится также часть несконденсированного рабочего тела. [c.60]

Систему подвода и отвода тепла в схеме, изображенной на рис. 81, можно осуществить использованием в качестве рабочего тела такой смеси двух или нескольких компонентов, конденсация и испарение которой протекает в определенном интервале температур. В этом случае рабочий цикл будет состоять из компрессии смеси, ее конденсации (под высоким давлением) в укрепляющей секции колонны, дросселирования полученной жидкими и испарения ее (поз низким давлением) в исчерпывающей секции колонны. [c.280]

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]

В цикле с полным охлаждением до температуры кипения Т , Д7 = Т—Т , Л =1, Лх = О и = 1. С увеличением степени охлаждения Л от О до 1, степень обратимости изменяется от значения (для цикла с дросселированием) до 1, в зависимости от физических свойств рабочих тел холодильной машины (рис. 21, в). [c.37]

Процесс дросселирования изображается линией —4, а при адиабатном расширении — линией 3—4. Получившийся после дросселирования влажный пар с температурой Т- (точка 4) поступает в испаритель, где к нему при постоянных давлении и темиературе подводится тепло величина которого оире-деляет хладоироизводительность установки. Подвод тепла п испарителе соответствует линии 4 -]. Затем процесс повтор гется. Величина " отвечает площади I—4—5—6 на Т. -диаграмме. Внешняя работа, затрачиваемая в холодпльном цикле на 1 кг рабочего тела, равна [c.147]

В компрессоре 1 за счет затрачиваемой энергии сжимается влажный пар хладоагента и переводится в перегретое состояние. Из компрессора перегретый пар поступает в конденсатор 2, где он охлаждается и конденсируется. Затем жидкий хладоагент проходит дроссельный вентиль 3 и превращается в насыщенный пар небольшой степени сухости (л = 0,1—0,2). При дросселировании энтальпия рабочего тела не изменяется, а давление и температура понижаются. После дросселирования хладоагент поступает в испаритель 4, где происходит его испарение и увеличивается сухость пара до л = 0,90—0,95. При этом охлаждается камера, в которой находится испаритель. Вышедший из испарителя пар поступает в компрессор, сжимается, переходит в перегретое состояние, и цикл повторяется. [c.183]

По выражениям (46) и (66) можно определить холодильный коэффициент цикла с дросселированием с помощью величин, характеризующих физические свойства рабочего тела холодильной машины. [c.125]

В заданных условиях внешней среды, когда температуры источников То и Г и зависящая от них величина М будут одинаковыми, дроссельные потери различных рабочих тел определяются безразмерным критерием /С. Величина с увеличением критерия К возрастает, что характеризует уменьшение потерь. Из выражения (9) следует, что для рабочих тел, имеющих большую теплоту парообразования го и более крутой подъем нижней пограничной кривой (малое значение Сх), критерий К имеет большую величину и дроссельные потери будут меньшими. При осуществлении цикла в области, близкой к критической точке, необратимость процесса дросселирования влияет сильнее, так как критерий К с приближением к критической точке стремится к нулю. Рабочие тела с низкой критической точкой дают большие потери в цикле с регулирующим вентилем в результате дросселирования жидкости. На величину потерь, вносимых регулирующим вентилем, влияют, [c.125]

Кроме физических свойств рабочего тела, значительную роль в потерях, вносимых регулирующим вентилем в цикл холодильной машины, играют температуры источников внешней среды и Т. Влияние этих температур выражается изменением критерия М чем его значение больше, тем меньшие потери процесса дросселирования. С понижением температуры кипения (охлаждаемого тела) и повышением температуры Т конденсации (окружающей среды) величина критерия Ш снижается и значение у д становится меньшим, так как потери от процесса дросселирования растут. Повышение температуры конденсации Т вызывает не только уменьшение критерия М и, следовательно, снижение значения т а, но и приближает цикл к критической точке, что приводит к уменьшению критерия К и еще большему увеличению потерь. Разность температур (Г—Го) также влияет на величину критерия К. С увеличением (Г—Го) — уменьшается К и снижается т а. [c.126]

В рассматриваемом регенеративном цикле потери, вносимые регулирующим вентилем, полностью исключены предварительным охлаждением жидкости от температуры Т до Т . Последний процесс не может быть осуществлен имеющимся в наличии источником внешней среды и происходит в регенераторе за счет отвода тепла к жидкости, кипящей при температуре То в испарителе. Тепло, отнятое в регенераторе в процессе охлаждения жидкости, подводится к испарителю и уменьшает холодопроизводительность на величину разности энтальпий —1 , равной 1, —/о, так как = 4 . Разность энтальпий —4 равна увеличению холодопроизводительности вследствие отсутствия изменения состояния в процессе дросселирования в регулирующем вентиле. Замена необратимого процесса дросселирования процессом охлаждения жидкости при кипении рабочего тела в испарителе не вызывает увеличения холодопроизводительности. Холодопроизводительность в рассмотренном регенеративном цикле остается такой же, как и в цикле без охлаждения жидкости перед регулирующим вентилем, так как 4-—/в= = Ь—На- Работа, затраченная в этих циклах, также одинакова. [c.135]

Важной особенностью цикла холодильной машины является то обстоятельство, что рабочее тело до начала отнятия тепла от внешней среды при низкой температуре должно принять само эту температуру. Понижение температуры рабочего тела от температуры окружаюш,ей среды до температуры холодного тела (регенерация, дросселирование) является необратимым процессом, вносящим в зависимости от физических свойств рабочего тела (го, с х) потери разной величины. Поэтому критерий К. [c.136]

Применение разных рабочих тел может привести также к сокраш ению необратимых потерь цикла холодильной машины с дросселированием жидкости в регулирующем вентиле и перегреванием пара в компрессоре. Эти потери (см. гл. V) зависят от температурных условий и свойств рабочего тела. В низкотемпературных агрегатах с многоступенчатым сжатием рабочее тело должно обеспечить возможность получения низких температур. Замена одного рабочего тела, осуществляющего цикл при большом интервале температур кипения и конденсации, двумя другими телами, процессы которых протекают в меньших интервалах температур, в ряде случаев дает меньшие необратимые потери. [c.221]

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]

При дросселировании теплосодержание рабочего тела не изменяется, а давление и температура понижаются. После дросселирования хладоагеггг 1юступает в испаритель 4, в котором испаряется, при этом увеличивается сухость пара до х = 0,90— 0,95. Вьппедн]пй из испарителя пар поступает в компрессор, сжимается, переходит в перегретое состояние, и цикл повторяется. [c.146]

В современных холодильных машинах вместо детандера устанавливают дроссельный вентиль ДБ (см. рис. П-24), так как величина работы детандера нри адиабатическом расширении рабочего тела незначительна, а выполнить детандер для парожидкостной смеси конструктивно трудно. В процессе дроссели-ровапия давление рабочего тела резко снижается без совершения внешней работы. Энтальпия при этом остается постоянной 3 = г . Процесс дросселирования необратим, в связи с чем замена детандера дроссельным вентилем вносит в цикл двойные потери уменьшение удельной холодопроизводительности и увеличение затрат работы. [c.73]

Значительная величина изотермического эффекта дросселирования позволяет получить значительное количество жидкого метана даже при самом неэкономичном цикле глубокого охлаждения с однократным дросселированием. Циклы среднего и высокого давления с адиабатическим расширением газа не смогут дать такого большого эффекта, как в случае применения воздуха в качестве рабочего тела, вследствие того, что при высокнх давлениях изэнтальпия СН4 имеет большой наклон и приближается к адиабате. [c.181]

Изготовление малой расширительной машины, в которой рабочим телом является насытценная жидкость, сложно, поэтому применяют дроссельный, или регулирующий вентиль. Процесс дросселирования необратим, и регулирующий вентиль вносит потери в цикл холодильной машины. Необратимость цикла с регулирующим вентилем можно установить сопоставлением цикла Карно с циклом 1—2—3—4 (рис. 21, а). Этот цикл характеризуется всасыванием сухого насыщенного пара (сухой ход компрессора) и обратимым процессом сжатия от 7 до 2 по адиабате и от 2 до 2 по изотерме при постоянных температурах источ- [c.34]

Величины теплоемкостей жидкости и Сх" насыщенного пара определяют характер протекания пограничных кривых в энтропийной диаграмме чем меньше тешю-емкости, том круче подъем пограничных кривых. Следовательно, для рабочих тел, имеющих большие теплоту парообразования и подъем нижней пограничной кривой, дроссельные потери будут меньшими. Если цикл совершается в области, близкой к критической, необратимость процесса дросселирования влияет сильнее, так как с приближением к критической точке уменьшаются Го и К. Рабочие тела с низкой критической температурой дают большие потери в ре1 улирующем1 вентиле. [c.35]

Такие, например, изменения состояния рабочего тела, как дросселирование и расширение в машине, можно рассматривать как адиабатные, происходящие без теплообмена с окружающей средой. В этих случаях Д обр = О и все увеличение энтропии тела определяется нестатичностью процесса. При теплообмене нестатичность характеризуется суммарным изменением энтропий участвующих в процессе теплообмена потоков рабочего тела и энтропии окружающей среды последней величиной часто можно пренебречь. Рассматривая процессы теплообмена в диаграмме 5 — Т, легко видеть, что суммарное увеличение энтропии тем больше, чем больше разности температур при теплообмене, причем влияние разности температур тем сильнее, чем ниже температурный уровень. Разности температур в процессе теплообменд позволяют в той или иной мере судить о степени необратимости этого процесса. Теплообмен относится к основным процессам, определяющим и характеризующим циклы глубокого охлаждения, которые являются регенеративными и замыкаются процессами теплообмена. Степень необратимости теплообменных процессов в значительной мере характеризует г эффективность всего цикла в целом (см. главу IV). Как подробнее будет показано в дальнейшем, в ряде случаев для сравнительной оценки степени совершенства той или иной модификации цикла достаточно использовать такой простой метод, как анализ температурных напоров, имеющих место при теплообмене [30]. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология