Работа газа с внешним охлаждением

Охлаждение газов при их расширении в детандере. В данном случае расширение предварительно сжатого газа происходит в газовом двигателе, который одновременно совершает внешнюю работу последняя может быть использована для любых целей, например для перекачки жидкостей или нагнетания газов. Расширение сжатого газа в детандере происходит без обмена теплом с окружающей средой, и совершаемая при этом газом работа производится за счет его внутренней энергии, в результате чего газ охлаждается. Предельная температура охлаждения определяется по общему уравнению (IV, 1) для адиабатического расширения идеального газа. [c.652]

Комбинированная абсорбционная система состоит из 3-х ступеней абсорбции хлористого водорода. Третья ступень абсорбции работает без внешнего охлаждения по методу Гаспаряна. Вторая и первая ступени абсорбции работают с внешним (промежуточным) охлаждением кислоты в водяных холодильниках. Абсорбционная система состоит из последовательно соединенных трех абсорберов и двух промежуточных холодильников, расположенных один над другим, чтобы жидкость из верхнего абсорбера могла самотеком поступать в аппараты, расположенные ниже. Газ поступает в абсорбционную систему 3. Абсорбционная [c.125]

При дросселировании энергия газа расходуется только на первый и второй виды работы, поэтому степень охлаждения газа незначительна третий вид работы также производится газом, но. это не влияет на понижение его температуры, так как работа затрачивается на преодоление трения при прохождении газа через дроссель и расходуемая внутренняя тепловая энергия газа возмещается возникающей теплотой трения. Иными являются условия при адиабатическом расширении газа в поршневом детандере или в турбодетандере. В этом случае третий вид р оты отдается наружу как внешняя работа расширения, а затрачиваемая на нее внутренняя теплота газа не возмещается за счет поступления ее извне. Поэтому при расширении с отдачей внешней работы газ охлаждается значительно сильнее, чем при дросселировании, так как его внутренняя энергия расходуется на все три вида работы. [c.57]

Турбулентный теплоперенос энергии в потоке вязкого сжимаемого газа будет иметь место всегда, пока сохраняется градиент статического давления и отличное от адиабатного закона распределение термодинамической температуры. Доказательством несомненности возникновения вихревого эффекта за счет взаимодействия двух противоположных движущихся осевых потоков считается образование нагретого и охлажденного потоков в вихревой трубе при раскручивании периферийным потоком дополнительно вводимого в центр трубы потока со стороны вывода нагретого потока [17, 18]. Однако данный эксперимент, являясь сам по себе доказательством возникновения энергообмена между самостоятельными потоками, еще не подтверждает возникающее температурное разделение при образовании вторичного потока из исходного внешнего. В данной теории явно не учитывается такой важный фактор, как формирование термодинамических параметров исходного потока в каналах сопловых вводов. Как отмечается в работе [10], величина термодинамической температуры поступающего из сопловых вводов в вихревую трубу газа является наиболее важной, так как при прочих равных условиях именно она определяет в конечном счете среднюю термодинамическую температуру в сечении С, а следовательно, и температурный эффект вихревой трубы А1х . Под сечением С имеется в виду сечение соплового ввода Д1х = 1] - 1, где 1 — температура торможения исходного газа, [c.28]

Опытные данные работы одноступенчатого поршневого воздушного компрессора с внешним охлаждением свидетельствуют о том, что передача тепла сжимаемого воздуха через стенку цилиндра незначительна. Это подтверждается тем, что средний показатель политропы линии сжатия компрессора для одного из режимов работы оказался равным /г1=1,39, что незначительно отличается от показателя адиабаты для воздуха =1,4. За счет внешнего охлаждения компрессоров можно в основном рассчитывать на отвод тепла трения деталей цилиндро-поршневой группы, и лишь в компрессорах с малыми размерами цилиндра возможен частичный отвод тепла от сжимаемого воздуха (газа). Это объясняется тем, что с увеличением диаметра цилиндра и хода поршня объем газа в цилиндре увеличивается пропорционально кубу размеров, а поверхность теплопередачи от газа к охлаждающей воде возрастает пропорционально квадрату размеров цилиндра. [c.131]

Трубчатый теплообменник (охладитель) (рис. 11.7,6) состоит из корпуса I, набора труб 2 (радиатора) и направляющих перегородок 3. Вода или специальная охлаждающая жидкость под напором циркулирует по трубам. Газ из первой ступени поступает в корпус через верхний патрубок благодаря наличию специальных направляющих перегородок, перекрестно обтекает трубы радиатора. Объем воздуха при охлаждении уменьшается, и поэтому расстояние между перегородками и диаметр выходного патрубка уменьшаются. Охладитель снабжается манометром, термометром и штуцером для слива конденсата, образовавшегося в процессе охлаждения газа. Использование и внутреннего, и внешнего охлаждения сжатого газа существенно повышает экономичность работы компрессоров. [c.302]

Ограничение поступления тепла от печей, аппаратов, горячих трубопроводов достигается применением изоляции. Санитарными нормами предусматривается, что температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на рабочих местах не должна превышать 45 °С, а для оборудования, внутри которого температура равна или ниже 100 °С, температура на поверхности не должна быть большей 35 °С. Там, где этого по техническим причинам достигнуть невозможно, применяют стационарные и передвижные экраны из жести, асбеста или других материалов. Используют также водяные и воздушные завесы, не мешающие работе и отклоняющие от рабочего места теплоизлучения и потоки горячих газов. Иногда для охлаждения наружных поверхностей горячего оборудования применяется вода, циркулирующая в водяных рубашках или в системе труб, расположенных на внешней стороне аппарата. [c.75]

Холодильные циклы обычно складываются из одних и тех же процессов компримирования газа, его охлаждения и конденсации, расширения газа или жидкости с совершением внешней работы или изоэнтальпического расширения, испарения жидкости и нагрева газа, абсорбции и десорбции газов, смешения отдельных потоков и некоторых других (например, сжатия жидкостей насосами и нр.). В различных схемах холодильных циклов могут отсутствовать один или несколько из перечисленных выше процессов так, например, простой парокомпрессионный цикл без регенерации состоит из процессов компримирования, охлаждения и конденсации, изоэнтальпического расширения жидкости и испарения этой жидкости. [c.208]

Холодопроизводительность установок глубокого охлаждения без совершения сжатым газом внешней работы приблизительно пропорциональна разности давлений. Затрата работы на сжатие газа пропорциональна логарифму отношения давления сжатого газа к давлению газа до сжатия. Поэтому целесообразно часть газа не дросселировать до 1 ата, а возвращать в компрессор при более высоком давлении, чтобы уменьшить расход работы на сжатие этой части газа. [c.173]

Более совершенным вариантом оформления блока реактор— регенератор является блок с параллельным расположением аппаратов на одном уровне. Такой реактор (рис. 3.4) представляет собой цилиндрический аппарат диаметром 5 м и высотой 23,2 м. Внутри имеются 12 горизонтальных секционирующих решеток провального типа 5. Их назначение — разбивка газовых пузырей, уменьшение продольного перемешивания катализатора, предотвращение уноса катализатора, улучшение контакта паров сырья с катализатором. В средней части реактора установлен змеевик 9 для быстрого охлаждения ( закалки ) контактных газов. В нижней части реактора имеются газораспределительная решетка 6 и стакан-десорбер 8, в который барботируют азот для отдувки катализатора. В верхней части реактора расположены пять групп циклонов для улавливания катализаторной пыли, унесенной контактным газом. Обечайка реактора 1 выполнена из углеродистой стали аппарат футерован огнеупорным кирпичом. Реактор является аппаратом адиабатического действия, так как работает без внешнего обогрева. [c.101]

Реактор является аппаратом адиабатического действия, так как работает без внешнего обогрева. Контактный газ дегидрирования н-бутана, выходящий из реактора, после охлаждения в теплообменных аппаратах и котлах-утилизаторах, где он отдает свое тепло, и охлаждения в ряде поверхностных холодильников направляется в цех выделения бутан-бутиленовой фракции. [c.90]

При сжижении газов руководствуются следующими положениями 1) температура газа должна быть ниже критической 2) давление должно быть достаточно велико, чтобы вызвать сжижение, причем чем ниже температура, тем меньше необходимое для сжижения давление 3) входящий газ охлаждается в теплообменнике выходящим газом, который охлажден расширением 4) газ охлаждается при совершении внешней механической работы в машине или при расширении в процессе Джоуля—Томсона, где работа затрачивается на преодоление притяжения между молекулами. Преимущественно используется последний процесс, так как расширением газа в машине трудно управлять из-за низких температур. [c.60]

Охлаждение газа будет тем больше, чем большая механиче ская работа будет им произведена при расшире 1ии. Наиболее эф фективное охлаждение может быть достигнуто в том случае, ког да сжатый газ заставляют расширяться в цилиндре поршневой ма шины адиабатически с производством внешней работы (гл. I] Объясняется это тем, что при адиабатическом расширении газа теп ло к нему извне не подводится, , следовательно, производимая расширяющимся газом внешняя механическая работа осуществляет ся исключительно за счет внутренней тепловой энергии газа. Та КИМ образом в этом случае охлаждение газа будем максимальным [c.64]

Силы взаимного притяжения частиц в реальном газе определяют большую величину его изоэнтропического эффекта по сравнению с идеальным. С понижением температуры при любом давлении величина тоже уменьшается. При давлениях выше критического в области жидкости значение быстро уменьшается. Для реального газа суммарный эффект охлаждения достигается преобразованием внутренней энергии в работу против внешних и внутренних сил. [c.11]

На рис. 95 показана одна из индикаторных диаграмм цилиндров компрессора Кларк 0НА-14 (I ступени), а в табл. 33 приведены результаты обработки индикаторных диаграмм цилиндров всех ступеней при работе компрессора с внешним и комбинированным (внешнее в сочетании с испарительным охлаждением газа) охлаждением. [c.213]

На практике используют два основных способа расширения газа - процесс дросселирования предварительно сжатого и охлажденного газа и процесс расширения с отдачей внешней работы. [c.127]

По назначению различают промежуточные и концевые холодильники. Промежуточные холодильники осуществляют охлаждение газа между ступенями. Концевые холодильники, устанавливаемые на выходе из компрессора, применяются, когда по условиям потребления сжатый газ должен быть охлажден. Охлаждение сжатого газа позволяет в значительной мере освободить его от влаги и масла. В магистралях сжатого воздуха воздушных компрессорных установок при этом исключается скопление конденсата и масла, что улучшает условия работы пневматического инструмента, предотвращает обмерзание внешних трубопроводов в зимних условиях и уменьшает опасность взрыва компрессорной установки, так как в ресивер поступает холодный воздух. [c.471]

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]

Большая часть газа после регенератора III поступает в турбодетандер VI, и расширяясь (линия 3—4), совершает внешнюю работу. Выходящий из турбодетандера охлажденный газ смешивается с той частью газа, которая после процесса дросселирования остается несжиженной (точка 4). Смесь газов проходит последовательно регенераторы IV и III, где отнимает тепло от сжатого в турбокомпрессоре газа и нагревается до первоначальной температуры (изобара 4—1). [c.675]

Охлаждение путем политропического расширения газа (с совершением внешней работы) [c.55]

Та же фирма провела более глубокие исследования внешнеадиабатического сжатия газа в поршневом газовом компрессоре с целью уменьшения эксплуатационных расходов на внешнее охлаждение компрессорных машин. Детали исследуемого компрессора были точно измерены для определения степени износа при работе компрессора без охлаждения. Затем поршневой компрессор эксплуатировался без водяного охлаждения. 30 дней и снова его детали были измерены. В результате сопоставления данных первого и второго измерений оказалось, что величина износа находилась в таких же пределах, что и при работе компрессора с водяным охлаждением цилиндров. Далее испытания внешнеадиабатического сжатия были продолжены еще 60 дней, и после этого не было обнаружено ускоренного износа деталей. [c.135]

Работы по внешнеадиабатическому сжатию газа были проведены на компрессорной станции № 5 магистрального газопровода Дашава — Киев. Компрессорные цилиндры газокомпрессора 10ГК-1 были переведены на внешнеадиабатический режим работы. Для получения сравнительных данных эффективности охлаждения компрессорных цилиндров газомотокомпрессора 10ГК-1 были осуществлены следующие режимы сжатия с обычным, внешним охлаждением цилиндров водой с залитой рубашкой охлаждения водой без циркуляции внешнеадиабатическое сжатие. [c.136]

На рис. 69 на оси ординат представлено изменение адиабатического коэффициента мощности при работе компрессора без охлаждения слева от оси ординат — значение Т1ад при внешнем охлаждении цилиндров, а справа — при охлаждении газа впрыскиванием воды в поток. [c.171]

Рассмотрим один из идеальных обратимых циклов с ожижением рабочего тела (рис. 2.2). После изотермического сжатия до очень высокого давления на участке 1—2 с отводом теплоты в окружающую среду рабочее тело расширяется в детандере Д с отдачей внешней работы Ад и охлаждением газа на участке 2—/ до температуры Тх- При этом образуется жидкость (точка / на диаграмме TS). В теплообменнике Т она изобарически и изотермически испаряется (участок f—<3) за счет теплоты q , отбираемой от охлаждаемого тела. Точка 3 расположена на линии сухого пара на участке 3—I рабочее [c.52]

Сочетание фракционированной конденсации с низкотемпературной ректификацией. Для фракционировки природного газа, чаще более тощего,, применяется третий тип установок, в которых большие количества метана начала отделяются от этана и вышекипящих простым методом однократного частичного ожижения с расширительным или внешним охлаждением. При нормальном давлении метан и этап далеко отстоят друг от друга по температурам кипения ( — 161,4° и —88,3°), но ири повышенных давлениях и низких температурах разделение их сильно затрудняется вследствие ретроградного увеличения констант равновесия этана и вышекипящих углеводородов в этих условиях. Это приводит к резкому падению относительной летучести метана и малому извлечению этана при однократной конденсации. По такой схеме работает завод в Габе (США, штат Кентукки), выделяющий из тощего природного газа этан, пропан, бутан и более тяжелые углеводороды [20), (рис. IV. 13). Производительность завода по сырью 21 млн. газа в суткн. Природный газ под давлением 40 ата обезвоживается и затем охлаждается до температуры — 65- --75°, при этом конденсируется значительное количество этана и более тяжелых компонентов. Сконденсированная жидкость-отделяется в сепараторе 4, а остаточный газ после теплообмена с входящим сырьем компримируется и возвращается в газопровод. Ожиженные компоненты дважды испаряются в 5 и б ири последовательно снижающемся давлении и затем ректифицируются для выделения фракций этана и вышекипящих углеводородов. Холодные продуктовые потоки доводятся до обычной температуры теплообменом с конденсирующимися хладагентами этано-пропановой каскадной системы, которая покрывает недостачу холода в процессе. [c.174]

Подобная аппаратура неоднократно применялась Аникиным с сотрудниками [4, 5], причем промежуточным теплоносителем служил инертный газ, а хладоагентом—жидкий азот. Наш опыт эксплуатации аппарата подобного типа показал, что получить четкую расплавленную зону весьма затруднительно, так как с внутренней стороны конвективные потоки воздуха от нагревателя расширяют границы зоны, а внешнее охлаждение зачастую создает непроплав. Тем более невозможным является монтаж нескольких нагревателе , что, безусловно, резко снижает эффективность очистки. В одной из последних работ [6] автор сам указывает на отмеченные выше недостатки. [c.474]

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]

В цикле высокого давления (рис. 8.20 и 8.21) газ, сжатый до высокого давления (приблизительно 20 МПа) в компрессоре / (([изотерма /—2), разделяется на два потока. Один поток в количестве (/ — Ai) направляется в регенеративные теплообменники Ш и V (линия 2—4—5), а другой в количестве М поступает в детандер /У и, расширяясь (по линии 2—3), совершает внешнюю работу. Сжатый и охлажденный в теплообменниках III и V газ дросселируется в регулирующем вентиле VI до атмосферного давления (изоэнтальпа 5—6) и частично сжимается, а затем направляется в сборник VII, откуда сжиженная часть (точка О — состояние жидкого продукта) выводится из установки, а несжиженная часть (точка 7 — состояние сухого насыщенного пара после дросселирования) идет в качестве хладагента в теплообменники V и III, изобарически нагреваясь до первоначальной температуры (линия 7—1). [c.298]

Синтезы осуществлялись в лабораторном и полузаводском масштабе фирмой Гёш-бензин (Дортмунд) [40, 41, 133]. Полузаводские опыты проводились в реакторах среднего давления обычного типа с двойными трубами внешнего охлаждения. Работа на первой ступени производилась при низком коэффициенте рециркуляции (2,5 1). Синтез начинали при 20 ат и объемной скорости 10Очас." . Исходный водяной газ содержал менее 10% инертных компонентов. Начальную температуру в 180° за 2 дня поднимали до 220°. В течение трехмесячной работы температуру повышали до 230°. Срок службы такого катализатора фирмой Лурги не определялся, но предполагали, что он приблизительно равен 1 году. Этот катализатор в первую очередь предназначался для производств а парафина. Нри работе на нем в первой ступени был достигнут выход углеводородов С3 и выше в 136 г/лг (исходный газ 1СО4-Ш2). Для двухступенчатого процесса синтеза из водяного газа был рассчитан общий выход в 170 г/м . Из них 15 г газообразных углеводородов Сз-)-С4, 9 0 спиртов и 146 г жидких углеводородов Св и выше. Рассчитан- [c.222]

Следовательно, 1— = 0,29. Пусть начальная температура — комнатная (27317 = 290° К). Подставив приведенные данные в формулу (74) и произведя вычисление, мы увидим, какое огромное охлаждение долж но было бы получиться в результате совершения газом внешней работы оно равно 175° С [c.89]

Во время ремонтных работ в одной из фирм США по замене входной и выходной частей водяной рубашки компрессора были принято решение продолжать эксплуатацию компрессора без охлаждения его цилиндров водой. Анализ внешнеадиабатического режима работы компрессора показал, что массовая подача газа увеличилась примерно на 0,25% и не было обнаружено каких-либо нарушений в работе компрессорных цилиндров. После ремонта системы охлаждения компрессор был переведен на внешнее водяное охлаждение цилиндров. [c.135]

Коррозионная эрозия может возникать внутри труб, когда скорость потока очень высока, например если некоторые трубы забиты загрязнениями. Такая проблема чаще всего возникает в охладителях и конденсаторах, особенно в одноходовых аппаратах при охлаждении морской или соленой воды. Конструктивные изменения в процессе работы в контуре охлаждающей воды или циркуляция загрязненной воды могут также вызывать повреждения [18. Из-за турбулентности потока на входе трубы коррозионная эрозия наиболее вероятно возникает в этом месте (воздействие на конец трубы). Коррозия проявляется обычно в виде образования язвин, однако могут существовать и другие виды повреждений. Концы труб могут оказаться уязвимыми в результате других воздействий (см. рис. 1, 5.4.2). Например, в котле-утилизаторе отходящей теплоты с высокой температурой газа на входе возможно возникновение пленочного кипения на внешней поверхности труб вблизи трубной доски, что приведет к повреждению в результате окисления паром. Способы защиты от перегрева концов труб иллюстрируются на рнс. 2. В конденсаторах с азотной кислотой на входе в трубу образуется концентрированный раствор кислоты, который вызывает коррозию стали 17 Сг, предназначенной для работы в этих условиях. [c.318]

Глубокое охлаждение воздуха. Для получения глубокого холода может быть использовано изоэнтальпическое (эффект Джоуля—Томсона) или изоэнтропическое (с соверщением внешней работы) расширение газа. [c.230]

Этот способ получения холода основан на охлаждении газов в процессе расширения с отдачей внешней работы при отсутствии теплообмена с окружающей средой (изоэнтропическое расширение, S = onst). Зависимость снижения температуры от из- [c.418]

Из диаграммы Г—S видно, что прн расишрении газа в детандере достигается заметно больший эффект охлаждения, чем при дросселиро-ваппи. Кроме того, отдача внешней работы детандером должна привести к уменьи епию общего расхода энергии на цикл, в котором необходимо затрачивать работу иа сжатие газа. [c.653]

Другая часть газа поступает в детандер V и, расширяясь (по линии 2—3), совершает внешнюю работу, отводимую на вал компрессора I. Сжатый и охлажденный в теплообменниках III и IV газ дросселируется в дросселе VI до перво-начальиого (атмосферного) давления (но [c.674]

Для этого воздух сжимают в компрессоре и после предварительного охлаждения разделяют на две чааи. Одну часть подают в машину для охлаждения-детандер, где газ, расширяясь, производит внешнюю работу и охлаждается. Этим воздухом охлаждают (через теплообменник) оставшуюся часть сжатого воздуха, который при последующем дросселировании сжижается. [c.396]

Для понимания второго начала термодинамики очень большое значение имеет правильное представление об обратимых и необратимых процессах. Представим себе замкнутую материальную систему, т. е. такую, которая сохраняет постоянное количество вещества, но может взаимодействовать с внешней средой или посредством процессов теплопередачи, или совершая работу. Такую систему можно назвать изолированной в материальном отношении или закрытой. Какие бы процессы в такой системе ни протекали, мы всегда можем вернуть ее в исходное состояние, воздействуя на нее извне. Например, если в системе происходит (при 7 = onst) смешение газообразного водорода с углекислым газом, то образовавшуюся смесь можно разделить на исходные вещества путем глубокого охлаждения, а потом нагреть отделенные друг от друга водород и углекислый газ до начальной температуры. Таким образом, в системе все вернется в исходное состояние, и в этом смысле можно было бы считать все процессы, протекавшие в системе, обратимыми. Однако в этом суммарном процессе, кроме системы, принимали участие и тела, находящиеся во внешней среде, которые также меняли свое состояние. [c.22]

Охлаждение природного газа на промышленных установках может ыть осуществлено дросселированием сжатого газа (эффект Джоуля- омсона), путем адиабатного или политропного расширения сжатого аза (с совершением внешней работы), а также применением посто-оннего вещества с более низкой температурой (холодильного агента). [c.51]