Циклы установок с детандерами

Крупные установки работают по циклу с детандером (турбодетандером). Экономичным для крупных установок является цикл с несколькими детандерами, работающими на разных температурных уровнях. [c.84]

Современные установки для сжижения промышленных газов потребляют определенное количество энергии для осуществления циклов сжижения. Так, для получения 1 л сжиженного газа требуется (ориентировочно) затратить энергию (в МДж) метан (цикл с детандером и каскадный цикл соответственно) 1,13 и 1,07 водород (цикл с дросселированием) 8,28—9,36 гелий (цикл с детандером) 7,92—1,08 кислород и азот (цикл высокого давления с детандером) 3,42—4,43. При получении жидких водорода и гелия учитываются затраты энергии, связанные с Сжижением азота, необходимого для предварительного охлаждения водорода или гелия, равные 4,43 МДж/л жидкого азота [13, 16]. [c.23]

В США с 1964 г. эксплуатируются установки по сжижению гелия производительностью 60, 100 и 120 л/ч, работающие по циклу с детандерами [55, 56]. Применение турбодетандеров в гелиевых циклах позволило получить ожижители производительностью до 700 л/ч [57]. [c.33]

На диаграмме рис. 2-37 приведены кривые, характеризующие циклы с детандером для оптимальных условий с учетом потерь. В установках высокого давления с детандером, когда давление воздуха поддерживается 160—200 ата, целесообразно ставить предварительный теплообменник, который дает возможность, с одной стороны, осушить в значительной степени воздух высокого давления перед его поступлением в осушительную батарею, с другой стороны, понизить недорекуперацию на теплом конце теплообменника. [c.135]

Упрощенная схема цикла с детандером на обратном потоке показана на рис. 2-50, а изображение этого цикла в 7 — 5-диаграмме дано на рис. 2-51. Сжатый воздух охлаждается последовательно в двух тf Плo-обменниках, после чего дросселируется с 200 ата до некоторого давления, при котором он может сжижаться в змеевике испарительного сосуда. Испарительный сосуд заполнен жидким воздухом (или кислородом, если установка работает на разделение и получение жидкого кислорода), находящимся под давлением 6—7 ата. Газообразный холодный воздух из испарителя проходит через теплообменник II, в котором [c.149]

Основные принципы регулирования технологического процесса в установках с поршневым детандером, работающих с использованием холодильного цикла среднего давления, остаются теми же, что и для установок с циклом высокого давления. Однако наличие в этих установках детандера и нескольких секций теплообменников обусловливает некоторые особенности обслуживания. [c.609]

Указанные особенности регулирования холодопроизводительности цикла установки с детандером следует учесть также и при пуске установки. Режим пуска должен соответствовать максимальной холодопроизводительности цикла для быстрого охлаждения аппарата до рабочих температур. [c.612]

Вследствие высокой холодопроизводительности цикла с детандером охлаждение блока разделения и накопление в нем жидкости происходят значительно быстрее, чем в установках для получения газообразных продуктов разделения, работающих без детандера. Продолжительность периода пуска обычно не более 3—5 ч. [c.602]

В настоящее время на смену агрегатам Г-7500 пришли более мощные агрегаты, перерабатывающие 32000 м /ч коксового газа с включением в схему установки детандеров при наличии криогенного азотного цикла и предварительного аммиачного охлаждения. Схема одной из таких установок [83] показана на рис. 29. [c.98]

Фиг. 27. Схема цикла с детандером на низком температурном уровне применительно к воздухоразделительной установке

При построении цикла с детандером на низком температурном уровне для обеспечения условий работы детандера и вывода с этой целью конца расширения из области влажного пара было использовано повышение температуры перед детандером. Решить эту задачу можно и другим путем. Клодом с этой целью было предложено применить двухступенчатое расширение. При этом имеется в виду не ступенчатое расширение в последовательно работающих цилиндрах, а установка отдельных детандеров с промежуточным подогревом между, ними воздуха, подаваемого в последующий детандер. [c.66]

При рассмотрении циклов с дросселированием было намечено построение цикла с двойным дросселированием и циркуляцией при повышенном промежуточном давлении как без применения, так и с применением промежуточного охлаждения. Такой цикл можно было бы развить в рассматриваемом в данном случае направлении путем установки детандеров между конечным давлением сжатия и промежуточным давлением циркуляционного потока и между конечным давлением сжатия и конечным давлением расширения. Несмотря на высокую возможную эффектив--66 [c.66]

Как указывалось выше, цикл с детандером на исходном температурном уровне нашел широкое применение в установках для получения жидкого технического кислорода. При работе на жидкость и в данном случае [c.73]

Это указывает на целесообразность некоторого снижения температуры перед детандером и приближения именно к тому построению цикла с детандером, которое выше было характеризовано как классическое . Как будет видно из дальнейшего, такое видоизменение цикла в современных установках и осуществляется — детандер ставится на несколько пониженном температурном уровне, что в некоторых случаях связывается с включением на промежуточных температурах процесса осушки воздуха. [c.74]

При построении цикла с детандером на низком температурном уровне основной задачей было сближение линий теплообмена в области низких температур, при установке детандера на исходном температурном уровне — в области более высоких температур. Возможно, конечно, одновременное применение обоих этих приемов с установкой двух детандеров и отводом во второй детандер из теплообменника части воздуха, оставленного в нем для теплообмена, минуя первый детандер [30]. [c.76]

Намеченные выше сочетания способов понижения энтальпии по существу исчерпывают основные модификации холодильных циклов, применяемых в воздухоразделительных установках. Цикл с детандером всегда, очевидно, включает и использование дроссель-эффекта, роль которого в балансе холода увеличивается с повышением давления сжатия. Применение промежуточного охлаждения, осуществляемого обычно в виде одной ступени — первой ступени так называемого каскадного метода — с помощью аммиачной, иногда фреоновой, машины, в конечном счете увеличивает дроссель-эффект при работе на выдачу жидкого продукта оно также уменьшает затрату глубокого холода. Характерным является то, что по мере повышения давления сжатия, как видно из анализа цикла с детандером и промежуточным охлаждением, взаимное влияние отдельных факторов ограничивает возможное повышение общей эффективности, дальнейший рост которой приостанавливается. [c.81]

Холодильный цикл с детандером является значительно более эффективным, чем цикл с дросселированием. Поэтому включение в схему воздухоразделительной установки детандера приводит к существенному уменьшению расхода энергии на получение кислорода (см. фиг. 2). Схема установки представлена на фиг. 3. [c.161]

Цикл с детандером, при несколько измененных параметрах (о чем будет сказано ниже) применяется в ряде установок двух давлений. В этом цикле так же, как и в цикле с дросселированием и аммиачным охлаждением, путем соответствующего построения материального баланса всей установки можно несколько увеличить обратный поток в части установки низкого давления и соответственно уменьшить обратный поток в холодильном цикле, что [c.59]

Цикл с детандером на исходном температурном уровне нашел широкое применение в установках для получения жидкого технического кислорода. При работе на жидкость и в данном случае может быть уменьшено количество воздуха, направляемого на теплообмен и соответственно увеличен отвод на детандер. Количество воздуха, отводимого в детандер х, и получающейся жидкости у нанесены на графике рис. 44. При определении величин х и у приняты те же температурные напоры на теплом конце теплообменника, что и при составлении графиков, показанных на рис. 42. Величины х я у связаны соотношением (24). [c.73]

Таким образом, выход жидкого продукта в данном случае получается примерно таким же, как и в цикле с детандером на пониженном температурном уровне, несмотря на более высокий, принятый в данном случае, адиабатический к. п. д. детандера. Это указывает на целесообразность некоторого снижения температуры перед детандером и приближения именно к тому построению цикла с детандером, которое выше было характеризовано, как классическое . Такое видоизменение цикла учтено в современных установках — детандер устанавливают на несколько пониженном температурном уровне, что в некоторых случаях связано с включением на промежуточных температурах процесса осушки, воздуха. [c.74]

Как правило, они работают по циклу однократного дросселирования. Крупные промышленные ожижители строятся по циклу с детандером или циклу двойного давления. Так, в США промышленные установки для ожиже- [c.50]

В установках для получения жидкого кислорода для полного использования холодопроизводительности как цикла с детандером и аммиачным охлаждением, так и цикла с циркуляцией детандерного воздуха и аммиачным охлаждением необходимо добавлять некоторое количество воздуха с давлением 5—6 ата, чтобы увеличить обшее количество перерабатываемого воздуха. Тем самым будут приведены в соответствие коэффициенты сжижения и коэффициенты извлечения кислорода из воздуха. Дополнительно количество воздуха давлением 5—6 ата зависит от принятого метода ректификации. [c.161]

Цикл с детандером является более экономичным, чем цикл с однократным дросселированием и аммиачным охлаждением. Комбинированные установки с детандером и аммиачным охлаждением позволяют получить наибольшее количество холода при наинизших энергетических показателях. Следует отметить, что при одрнаковых к. п. д. компрессорного и детандерного оборудования экономичность циклов возрастает с увеличением давления. [c.176]

Определить количество воздуха, перерабатываемого в цикле с детандером при получении 800 кг/час жидкого воздуха, а также холодопроизводитель-ность цикла в ккал1час. Давление сжатого воздуха равно 6 40 и 2(30 ama. Определить часовой расход энергии такой установкой при указанных давлениях сжатия воздуха (см. таб.л. 4). [c.46]

Установка для газообразного кислорода перерабатывает 800 M jna воздуха. Разность температур на теплом конце теплообменника равна 8 потери через изоляцию составляют 1 ка.1 кг воздуха. Определить потребную холодо-производительность цикла для такой установки. Установить, пользуясь данными табл. 2 и 4, в каких пределах должно быть принято давление сжатия воз.духа. для покрытия холодопотерь установки а) при цикле с дроссели-рова.чием б) при цикле с детандером. [c.46]

Основные положения регулирования технологического процесса установок с порип1евым детандером, работающих с использованием холодильного цикла среднего давления (с.м. рис. 29), О таются те же, что и для установок с циклом высокого давле-)шя. Однако наличие в таких установках детандера и несколь- [c.258]

Такой цикл с детандером на отходящих газах повышенного давления был предложен Ле-Ружем. При надлежащем построении процесса теплообмена и выборе промежуточного давления цикл этот характеризуется относительно высокой эффективностью [30]. Необходимым условием возможности применения этого цикла как холодильного является использование холода на повышенном температурном уровне, а применительно к воздухоразделительной установке — осуществление процесса разделения при более высоких, чем обычно, давлениях, т. е. при менее выгодных параметрах. Цикл этот в чистом виде практически не применяется. Аналогичным по принципу можно считать встречающееся, например, в комбинированных циклах использование для расширения в детандере азота, отбираемого из-под крышки конденсатора ректификационной колонны. [c.67]

Возможность установки детандера на исходном температурном уровне так же, как и повышение температур перед детандером в предыдушем построении цикла, определяется увеличением теплоемкости воздуха с повышением давления. Благодаря большей теплоемкости сжатого воздуха сравнительно с теплоемкостью отходящего газа, холод которого должен быть рекуперирован, представляется возможным, за счет, конечно, уменьшения температурного напора, направить на рекуперацию холода отходящего газа только часть сжатого воздуха, а остальную часть отвести в детандер. [c.67]

В цикле с детандером использование большей теплоемкости сжатога воздуха положено в основу самого построения цикла и также позволяет осуществить перенос холода с более высоких температурных уровней на низкий. При включении в цикл детандера на исходном температурном уровне область температур, соотве вующая промежуточному охлаждению, оказывается уже использованной, и применение такого охлаждения с точки зрения увеличения холодопроизводительности не может дать, никакого эффекта, во всяком случае, при оптимальных соотношениях потоков в цикле [30]. В этом легко убедиться и по характеру протекания линий теплообмена в данном случае. Хотя по существу самого цикла применение промежуточного охлаждения является излишним, не исключается в некоторых случаях целесообразность его включения в общую схему (например, при осушке воздуха вымораживанием). При невысоких давлениях сжатия, двух давлениях и большой производительности по перерабатываемому воздуху затрата холода на конденсацию и вымораживание влаги может составить довольно заметную статью в общем балансе, которую целесообразно будет покрыть за счет холода, полученного в дополнительной аммиачной установке. [c.78]

Прежде чем перейти к рассмотрению цикла с детандером на исходном температурном уровне остановимся на следующих двух модификациях цикла с детандером на низком температурном уровне предложенном Клодом двухступенчатом расширении и предложенной Ле-Ружем установке детандера на обратном потоке повышенного давления. [c.66]

Характером изменения холодопроизводительности определяется то, что при пониженных давлениях показатели рассматриваемого цикла значительно хуже, чем показатели цикла с детандером на низком температурном уровне. Так (см. рис. 29 и 43), если в цикле с детандером на низком температурном уровне для обеспечения работы воздухоразделительной установки при потерях 11,5 кдж1кг достаточно было давления около 1,2 Мн1м , то при рассматриваемом цикле оно должно быть около 3,0 Мн м , т. е. примерно такое же, как и в цикле с дросселированием и промежуточным аммиачным охлаждением. Показатели сравниваемых циклов сближаются только при давлении порядка 20,0 Мн1м и даже при этом давлении рассматриваемый цикл имеет несколько худшие показатели, несмотря на принятый, более высокий к. п. д. детандера с понижением давления относительное ухудшение показателей данного цикла становится все более заметным. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология