Турбодетандер расширение воздуха

Турбодетандеры выпускаются двух типов — активные и реактивные (активно-реактивные). В турбодетандерах активного типа воздух полностью расширяется в направляющем аппарате и поступает на вогнутые поверхности лопаток колеса. Здесь кинетическая энергия воздуха превращается в механическую работу. Воздух отводится из турбодетандера по центральному патрубку. В реактивных турбодетандерах расширение воздуха происходит частично в направляющем аппарате, а частично на лопатках рабочего колеса. Поэтому реакция струи воздуха обусловливает возникновение на роторе добавочного окружного усилия. [c.86]

Как видно из схемы, процесс в блоке разделения организован по классической схеме низкого давления с колонной двойной ректификации и турбодетандером, расширенный воздух из которого поступает в среднюю часть верхней колонны. [c.235]

Схема установки приведена на рис. 1. Температура в термостате задавалась и поддерживалась воздушно-холодильной установкой с последовательным расширением воздуха от 60 до 1 бар в дроссель-вентиле и расширительной машине. В качестве детандера использован малогабаритный турбодетандер системы кондиционирования воздуха. [c.275]

Падение температуры, вызываемое расширением воздуха в дроссельном вентиле, меньше падения температуры в результате адиабатического расширения воздуха в детандере при одинаковом в обоих случаях перепаде давлений. Однако из-за возможности возникновения гидравлических ударов в цилиндре поршневого детандера и опасности эрозии лопаток турбодетандера ПОД действием капель сжиженного газа стремятся не охлаждать зоз дух в этих .машинах до точки р Осы. По этой причине снижение температуры в результате адиабатического расширения воздуха необходимо использовать для охлаждения и сжижения другого газового потока, находящегося под давлением. [c.395]

Рис. 111-13. Схема цикла низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере и изображение цикла на диаграмме Т — 5

Величина до зависит от количества расширенного воздуха М, давления и температуры перед турбодетандером. [c.114]

Сжатый Б турбокомпрессоре КМ до = 0,65 МПа воздух (рис. 15, 16) в состоянии, характеризуемом точкой 2, поступает в один из регенераторов АТ/, в котором охлаждается (процесс 2—>3) и очищается от двуокиси углерода и влаги, оставляя эти примеси на насадке регенератора. За регенератором АТ/ очищенный и охлажденный до температуры Тз воздух делится на два потока 90. .. 95 % воздуха (1 — М) направляется в турбодетандер Д, в котором расширяется до давления рх = 0,13 МПа (процесс 3—4), вторая, меньшая часть воздуха М охлаждается и конденсируется в детандерном теплообменнике АТЗ (процесс 3—5—6) и направляется в сборник АК/- Расширенный воздух из турбодетаидера Д в состоянии, характеризуемом точкой 4, поступает в теплообменник АТЗ, в котором подогревается до температуры Т , затем во второй регенератор АТ2. Жидкость из сборника АК/ через вентиль ВН/ дросселируется в сборник АК2 (процесс 6—7), при этом давление понижается от Р2 ДО р1- Продукт в количестве X отводится из сборника АК2, а об- [c.24]

Цикл двух давлений с расширением воздуха в детандерах низкого и высокого давлений и дросселированием (рис. 19 и 20). Газ низкого давления в количестве 1 кг сжимается в компрессоре КМ1 до давления /7.2 = 0,65 МПа (процесс 1—2) и в состоянии, характеризуемом точкой 2, разделяется на две части. Первая М направляется в теплообменник ЛГУ, в котором охлаждается (процесс 2—9) до температуры Тц, и далее — в турбодетандер Д1, где расширяется до давления р (процесс 9—8). Из турбодетандера Д1 газ поступает в межтрубное пространство теплообменника АТЗ, охлаждая прямой поток, выходящий из компрессора КМ2. Вторая часть (1 — Мн) сжимается в компрессоре высокого давления КМ2 до давления рз == [c.27]

Принципиальная схема и процессы цикла среднего давления с расширением воздуха в турбодетандере и циркуляционным холодильным циклом приведены на рис. 21 и 22 (а, б). Воздух, сжатый в турбокомпрессоре КМ1 до 3,3 МПа (процесс 1—2), в количестве [c.28]

Рис. 2-73. Схема цикла с каскадным расширением воздуха в турбодетандерах.

Использование для сжатия и расширения воздуха турбомашин (турбокомпрессора и турбодетандера) с высоким к. п. д. дает возможность создавать на основе этого цикла установки для получения больших количеств жидкого воздуха, жидкого азота или жидкого кислорода значительно большей производительности, чем при использовании поршневых машин. В цикле низкого давления существенно упрощается технологическая схема, [c.84]

В установках для получения жидкого кислорода используются наиболее эффективные холодильные циклы высокого давления с расширением воздуха в поршневом детандере, низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере и комбинированные схемы низкого давления с использованием циркуляционного холодильного цикла среднего давления и расширения газа в турбодетандере. [c.248]

Детандером называется машина для расширения воздуха с отдачей внешней работы. По конструкции детандеры разделяются на поршневые и турбодетандеры, применяемые в зависимости от давления, расхода и степени расширения воздуха. [c.332]

В установках низкого давления холод получается за счет расширения воздуха низкого давления в турбодетандере. При пуске и охлаждении этих установок приходится направлять в турбодетандер воздух без предварительной осушки от влаги и очистки от двуокиси углерода. Поэтому основным условием пуска установок низкого давления является соблюдение такого режима последовательного охлаждения различных аппаратов блока разделения воздуха, при котором исключалось бы выпадение в них льда и твердой двуокиси углерода. Рассмотрим в качестве примера порядок пуска установки низкого давления БР-1 (рис. 267). [c.626]

Поскольку включение блока криптона и технического кислорода вызывает дополнительные потери холода, приходится увеличивать подачу воздуха в турбодетандер. Количество петлевого воздуха, отбираемого для подогрева детандерного воздуха и обеспечения нормальной работы азотных регенераторов, должно быть уменьшено. В связи с этим температурный уровень процесса расширения воздуха в турбодетандере несколько понижается. [c.632]

Рис. 2.20. Цикл низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере (цикл Капицы) а — схема цикла б — цикл на диаграмме 5 — Т, I — турбокомпрессор 2 — холодильник 3 — регенераторы 4 — турбодетандер 5 — конденсатор 6 — дроссельный вентиль 7 — сборник жидкого воздуха 8 — вентиль слива жидкого воздуха.

Цикл низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере (цикл Капицы). Холодильный цикл, разработанный акад. П. Л. Капицей в 1939 г., основан на применении воздуха низкого давления и получении необходимого холода только за счет расширения этого воздуха в воздушной турбине (так называемом турбодетандере) с производством внешней работы. Схема холодильного цикла Капицы и диаграмма 5—Т цикла даны на рис. 2.20. Воздух (см. рис. 2.20, а) сжимается до абсолютного давления Р2 = 6—7 кгс/см (5,9—б.Э-Ю нДи ) в турбокомпрессоре /, охлаждается водой в холодильнике 2 и поступает в регенераторы (тепло- [c.79]

На диаграмме 5—Т этого цикла (см. рис. 2.20,6) изотермическое сжатие воздуха до абсолютного давления /72=6—7 кгс/см изображается горизонтальной линией 1—2, а охлаждение в регенераторах до состояния 3 — изобарой 2—3, соответствующей давлению р2. По линии 3—4 происходит расширение воздуха в турбодетандере до абсолютного давления pi = l кгс/см , причем линия 3—4 соответствует адиабатическому процессу расширения, а линия 3—-I— действительному. Конденсация оставшейся части воздуха, не проходившей через турбодетандер, протекает по линии 3—5—6. Линия постоянной энтальпии 6—7 соответствует процессу дросселирования воздуха, сжиженного в конденсаторе. Образующиеся при дросселировании пары жидкого воздуха смешиваются с потоком воздуха из турбодетандера и через трубки конденсатора поступают в регенератор, охлаждая его насадку при этом они сами нагреваются до первоначальной температуры Ti по линии 7—4—1 постоянного давления pi. [c.80]

Использование для сжатия и расширения воздуха турбомашин (турбокомпрессора и турбодетандера) с высоким к. п. д. дает возможность создавать на основе этого цикла установки для получения больших количеств жидкого воздуха, жидкого азота или жидкого кислорода значительно большей производительности, чем при использовании поршневых машин. В цикле низкого давления существенно упрощается технологическая схема, облегчается обслуживание, повышаются надежность работы и взрывобезопасность установки. [c.82]

В установках низкого давления холод получается вследствие расширения воздуха низкого давления в турбодетандере. При пуске и охлаждении этих установок приходится направлять в турбодетандер воздух без предварительной осушки от влаги и очистки от двуокиси углерода. Поэтому основным условием правильного пуска [c.615]

При расширении воздуха в турбодетандере Д/дГ [c.144]

Агрегат разделения воздуха Кт-12 (БР-1), предназначенный для получения технологического кислорода, работает по схеме низкого давления. Холодопотери компенсируются расширением части перерабатываемого воздуха в турбодетандере. Перерабатываемый воздух очищается от влаги и углекислоты в процессе его охлаждения в регенераторах. Разделение воздуха происходит в колонне двукратной ректификации. Установка состоит из блока разделения воздуха, блока криптона и технического кислорода, двух турбодетандеров, щита контрольно-измерительных приборов пульта управления и вспомогательного оборудования. [c.103]

В цикле, предназначенном только для холодильных целей, нет, очевидно, необходимости в ограничении давления расширения воздуха в детандере процессом ректификации. Если по каким-либо причинам и может оказаться желательным ограничиться давлением после детандера более высоким, чем конечное в установке, то его целесообразно использовать. При этом необходимо возвратить рабочий агент, в данном случае воздух, под давлением после детандера снова в компрессор для сжатия, т. е. включить эту часть потока в циркуляцию. Таким образом исключается затрата работы на сжатие соответствующей части воздуха от атмосферного давления до давлерия после детандера. Несколько больший эффект может быть получен, если обеспечить полное расширение воздуха, т. е. довести давление расширения после детандера до начального давления в системе. В крупных установках для этого может быть применен турбодетандер расширение воздуха при этом будет происходить с более высоким к. п. д., чем в хорошо работающих поршневых расширительных машинах. [c.82]

Цикл среднего давления с расширением воздуха в турбодетандере и циркуляционным холодильным циклом. Для получения больших количеств жидких продуктов разделения воздуха в НПО КРИОГЕНМАШ разработана установка КжАжААрж-6, технологическая схема которой базируется на воздушном холодильном цикле среднего давления, дополненном азотным холодильным циркуляционным циклом также среднего давления. Потери холода в установке покрываются за счет ступенчатого расширения основного количества циркуляционного азота в детандерных ступенях, работающих на трех температурных уровнях, расширения большей части воздуха в воздушном одноступенчатом турбодетандере и введения предварительного охлаждения части циркуляционного азота и воздуха с помощью криоагента, поступающего из холодильной станции. Комплексная очистка всего переребатываемого воздуха от примесей влаги, двуокиси углерода и углеводородов осуществляется на синтетических цеолитах. [c.28]

Принципиально активные и реактивные машины отличаются выполнением направляющего аппарата и рабочего колеса. В активном турбодетандере каналы направляющего аппарата в соответствии с их назначением выполняют как сопла Лаваля с длинной расширяющейся частью, а длина лопаток рабочего колеса невелика, что необходимо для уменьшения потерь от трения. В реактивных турбодетандерах, наоборот, направляющие лопатки выполняют так, чтобы каналы были сравнительно короткими и суживающимися, а рабочие лопатки, образующие каналы для расширения воздуха, — удлиненными, причем сам1 каналы хотя и расширяются в осевом направлении от периферии к центру (рис. 96—98), но площадь их сечения уменьшается, так как к центру каналы сужаются. [c.150]

Цикл низкого давления с расширением воздуха в турбодетандере (цикл Капицы). Холодильный цикл, разработанный акад. П. Л. Капицей в 1939 г., также основан на расширении воздуха с отдачей внешней работы. Основа этого цикла—п рименение воздуха низкого давления и получение необходимого холода только за счет расширения этого воздуха в воздушной турбине (так называемом турбодетандере) с производством внешней работы. Схема холодильного цикла Капицы и диаграмма 8—Т цикла даны на рис. 20. Воздух сжимается до абсолютного давления Рз=6—7 кгс1см (5,9 +6,9 Ю н/м ) в турбокомпрессоре 1, охлаждается водой в холодильнике 2 и поступает в регенераторы (теплообменники) 3, где охлаждается обратным потоком холодного воздуха. Основная часть воздуха (около 95%) после регенераторов направляется в турбодетан- [c.81]

На диаграмме 5—Т этого цикла изотермическое сжатие воздуха до абсолютного давления Ра=6—7 кгс1см изображается горизонтальной линией 1—2, а охлаждение в регенераторах до состояния 3—изобарой 2—5, соответствующей давлению р,- По линии 3—4 происходит расширение воздуха до абсолютного давления Р5 = 1 кгс1см в турбодетандере, причем линия 3—4 соответствует адиабатическому процессу расширения, а линия 3—4—действительному. Конденсация оставшейся части воздуха, не проходившей через турбодетандер, протекает по линии 3—5—6. Линия постоянной энтальпии 6—7 соответствует процессу дросселирования воздуха, сжиженного в конденсаторе. Образующиеся при дросселировании пары жидкого воздуха смешиваются с потоком воз- [c.82]

Включают турбокомпрессор, поднимают избыточное давление до 5,5—6 кгс/см и подают воздух в блок разделения воздуха через один из азотных регенераторов 2. Основная часть воздуха (85%) после регенератора направляется на расширение в турбодетандеры 3 и 4 через детандерный теплообменник 17 турбодетандеры включают последовательно вначале один, а затем через некоторое время второй. Расширившийся воздух из турбодетандеров поступает в линию обратного потока через второй азотный регенератор 2, охлаждая его насадку, и выходит в атмосферу. Регенераторы переключаются механизмом переключения клапанов через каждые 3 мин. Остальная часть (15%) воздуха из первого азотного регенератора направляется в третий азотный регенератор, проходит через него снизу вверх, отводится из середины через петлевые клапаны и дросселирующий пусковой вентил в детандерный теплообменник 17, а затем примешивается к обратному потоку воздуха из турбодетандеров. Подачу воздуха в [c.626]

Часть воздуха (27%) отбирается в отделитель жидкости 18, откуда капли жидкости возвращаются в нижнюю ректификационную колонну. Из отделителя воздух поступает в один из вымораживателей, а затем в предвымораживатель и нагревается до температуры 164 °К, охлаждая поток петлевого воздз ха. Подогретый воздух перед турбодетандером смешивается с остальной частью воздуха и, пройдя в фильтр 20, поступает в один из турбодетандеров 19. В результате смешения температура воздуха перед турбодетандером становится равной 125°К. В турбодетандере воздух расширяется от 5,85 до 1,5 ага, вследствие чего его температура снижается до 91 °К. Расширенный воздух проходит адсорбер ацетилена 5 и поступает на 14-к> тарелку верхней ректификационной колонны 9. [c.12]

Приведенные в табл. 4 показатели для холодильного цикла низкого давления (6 ama) могут быть получены лишь в случае применения для сжатия и расширения воздуха турбокомпрессора и турбодетандера, имеющих высокий коэ( )фнциент полезного действия. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология