Цикл жидкого воздуха

X—количество выводимого из цикла жидкого воздуха [c.293]

Используя дросселирование воздуха в сочетании с рекуперацией холода, К. Линде разработал рассматриваемые ниже циклы получения жидкого воздуха. [c.549]

Пример 15-9. Рассчитать работу, затрачиваемую на получение 1 кг жидкого воздуха, для цикла высокого давления с отдачей внешней работы в условиях примера 15-8. [c.557]

В табл. 21 приведены данные, характеризующие расход энергии (работу) и к. п. д. для различных холодильных циклов при получении жидкого воздуха. К. п. д. цикла составляет 0,2//уд., где 0,2 кет ч — минимальная работа получения 1 кг жидкого воздуха. Как видно из таблицы, наиболее выгодным является цикл высокого давления с отдачей внешней работы. Поэтому данный цикл и получил преимущественное распространение в установках для производства жидкого воздуха и жидкого кислорода. [c.559]

Сравнительной характеристикой циклов глубокого охлаждения является удельный расход энергии Л уд, т. е. расход энергии в кВт-ч на 1 кг жидкого воздуха [c.424]

Значения удельного расхода энергии Л уд (в кВт-ч на 1 кг жидкого воздуха) в основных холодильных циклах при оптимальных режимах с учетом тепловых потерь [62] приведены ниже. [c.425]

Сравнение энергетических показателей циклов глубокого охлаждения можио осуществить лишь применительно к конкретному случаю сжижения того или иного газа. Установлено, что в настоящее время относительно наиболее экономичным циклом для получения жидких воздуха и кислорода является цикл высокого давления (цикл Гейландта). Поэтому для производства жидкого кислорода теперь используются преимущественно установки высокого давления (р = 19,62 н/л или 200 ат) с поршневым детандером, в которых удельный расход энергии составляет практически 1,2—1,4 кет ч/кг жидкого кислорода. [c.677]

Предложен цикл низкого давления с турбодетандером для установок получения жидкого воздуха и кислорода [9]. Турбодетандер представляет собой одноступенчатую реактивную турбину радиального типа с большой частотой вращения (от [c.60]

Эффект Джоуля—Томсона находит практическое применение при сжижении газов. При последовательном сжатии, охлаждении и расширении газа и многократном повторении этого цикла температура газа постепенно понижается до его точки кипения, когда он превращается в жидкость. При сжижении воздуха получается смесь жидкого азота и жидкого кислорода, которую можно разделить, пользуясь различием в их температуре кипения. Азот, имеющий температуру кипения —195,8 °С, испаряется из жидкого воздуха раньше, чем кислород (температура кипения [c.162]

Сера при обычной температуре — твердое вещество желтого цвета. При понижении температуры сера светлеет и при температуре жидкого воздуха становится почти белой. Существует ряд кристаллических и аморфных модификаций серы. Наиболее устойчивы и изучены ромбическая Sa (устойчивая до 95,6 С) и моноклинная S3 (устойчивая в пределах 95,6—119,3° С), переходящая при Д 19,3° С в жидкую серу Sx. В жидкой сере имеет место равновесие Sx iii Sji. Н- S . Аморфная пластическая форма Sji. образуется при резком охлаждении жидкой серы, в отличие от Sa она нерастворима в сероуглероде. Sji. быстро переходит в Sa. При охлаждении жидкой серы можно изолировать S , менее растворимую в сероуглероде, чем Sa при стоянии она переходит в S x. При резком охлаждении насыщенного раствора серы в бензоле или спирте образуется перламутровая модификация S , метастабильная при всех температурах она может существовать при комнатной температуре в случае полного отсутствия кристаллических зародышей. Модификации Sa, S , Sx и Sy состоят из восьмичленных циклов Sg, изолированных и не плоских. Sji. состоит из нерегулярно расположенных зигзагообразных цепей. В жидкой сере наряду с молекулами Sg образуются также но мере повышения температуры частицы, молекулярный вес которых лежит в пределах S4 — S9. [c.15]

Впервые водород был ожижен Дж. Дьюаром в 1898 г. Для этой цели Дьюар использовал процесс дросселирования, применив цикл Линде с предварительным охлаждением водорода жидким воздухом. В настоящее время существует много различных циклов для ожижения Нз, простых и сложных, в зависимости от назначения и производительности ожижителя. Однако цикл, использованный Дьюаром, до сих пор широко применяется благодаря простоте и надежности. [c.104]

Рассмотренный цикл сжижения газа малоэффективен и поэтому находит ограниченное применение, например для получения небольших количеств жидкого воздуха или азота. Даже при давлении сжатия 20 МПа удельный расход энергии велик и составляет примерно 12 МДж на 1 кг жидкого воздуха, а холодильный коэффициент, т. е. отношение развиваемой холодопроизводительности к затрачиваемой энергии, равен —0,035. [c.98]

Рассмотренный цикл является наиболее экономичным из всех циклов для сжижения воздуха и продуктов его разделения. Расход энергии на получение 1 кг жидкого воздуха составляет примерно 4 МДж, а выход жидкого воздуха по отношению к количеству сжимаемого газа в компрессоре, т. е. коэффициент ожижения, достигает 16—18%. [c.99]

Жидкий кислород получают из воздуха, который переводится в жидкое состояние при помощи чередующихся циклов сжатия и охлаждения, в результате чего температура воздуха понижается до —180°. Жидкий воздух затем подвергают ректификации при температуре около —190° из него испаряется азот и остается жидкий кислород [7]. [c.643]

Циклы Потребление энергии на 1 кг жидкого воздуха Коэффициент полезного действия L мин. [c.390]

На рис. ХУП-22 в виде графиков представлена сравнительная характеристика основных холодильных циклов при получении жидкого воздуха. По графикам может быть определена холодопроизводительность и расход энергии на получение 1 кг жидкого воздуха. Во всех рассматривае- [c.677]

Рис. ХУИ-22. Сравнительная характеристика основных холодильных циклов при получении жидкого воздуха

Определить количество перерабатываемого воздуха для получения. 50 кг час жидкого воздуха и затрату при этом мощности, если ожижение ведется по циклу Линде с предварительным охлаждением воздуха до —35 за счет аммиака. Давление сжатия 200 ат, дросселирование до 1 ат. Начальная температура воздуха 25°. Потери в окружающую среду и недорекуперацию принять в ,10 тал/кг, [c.323]

При получении жидкого воздуха по циклу Клода затрачивается мощность ПО квт на валу компрессора. Сколько получится килограммов жидкого воз-д)гха, если известно, что воздух сжимается до 35 ат. В детандер отводятся 80% всего перерабатываемого воздуха температура воздуха перед детандером минус 110° недорекуперация 5°. Потери холода через изоляцию 800 ккал/час. Принять возврат работы от детандера как 0,5 от теоретического теплопадения, Температзфа воздуха, поступающего после компрессора в теплообменник установки, 25° [c.326]

Определить ожижаемую долю воздуха и расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в цикле Линде с однократным дросселированием при /= -)-30 и давлении сжатия 200 ата. Общие потери холода 2,5 ккал[кг. [c.340]

Каскадный метод сжижения газов. Каскадный метод является сложным по аппаратурному оформлению, но весьма экономичным по расходу энергии. Каскадная установка для сжижения азота (рис. 489) состоит из четырёх циклов аммиачного, этиленового, метанового и азотного. Этилен сжижается под давлением 19 ата при температуре около —30°, создаваемой аммиачной холодильной машиной метан сжижается под давлением 25 ата при помощи этилена, испаряющегося при температуре около —100 . Азот сжижается под давлением 18,6 ата при помощи жидкого метана, кипящего при температуре —161°. Расход энергии на сжатие 1 кг жидкого воздуха в такой установке составляет 0,539 квт-ч. [c.720]

Однако самая замечательная из них — это установка холодильного цикла низкого давления. Способ получения жидкого воздуха в установках с низким давлением был сравнительно недавно разработан в одном из институтов Академии наук СССР и успешно применяется в производстве. [c.88]

Преимущества этого способа заключаются в том, что вместо громоздких и дорогостоящих компрессоров для сжатия воздуха используются дешевые компактные и чрезвычайно удобные турбовоздуходувки. Охлаждение воздуха осуществляется в другой турбинке — турбодетандере, где газ, расширяясь на ее лопатках, производит работу, заставляя турбинку вращаться. Холодильный цикл с турбодетандером обладает большой производительностью холода и дает высокий выход жидкого воздуха. [c.88]

Расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в этом цикле (при 1 = 1 аг, Р2=50 ат, Рз=200 ат, Г2==—258°К) примерно 1,15 квт-ч вместо 4 квт-ч, расходуемых при однократном дросселировании в аналогичных условиях. [c.206]

В цикле с двукратным дросселированием и предварительным охлаждением воздуха в аммиачной холодильной машине до —50 °С наименьший расход энергии (около 0,7 кет -ч на I кг жидкого воздуха) достигается при начальном давлении Р]= 1 ат. [c.206]

Сравнение обычного детандера с описываемым будет иметь смысл только при учете суммарных потерь в теплообменнике и детандере, так как оценить эффективность описываемого холодильного цикла. можно, только учитывая потери, вносимые регенератором. Если же сравнивать потери в описываемом цикле с суммарными потерями в обычных детандере и теплообменнике, то сравнение может оказаться в пользу описываемого цикла. Даже очень маленькие регенераторы могут оказаться эффектнее обычных теплообменников. В теплообменнике, работающем при температурах от комнатной до температуры жидкого воздуха, трудно получить температурный напор А Г меньше 10° С. Однако весьма несложно создать маленький компактный регенератор, который в сравнимых условиях работал бы с температурным напором 2° С. [c.66]

Из сборника он через маслоотделитель 9 поступает в один из холодильников воздуха 8. Испарившийся в холодильнике аммиак поступает в сборник 7, где от него отделяются жидкие капли. Газообразный аммиак засасывается компрессором 6 из верхней части сборника и направляется в промежуточный сосуд 2, после чего цикл повторяется. Воздух в холодильниках 8 охлаждается жидким аммиаком при пониженном давлении, создаваемом в сборнике 7 при всасывании газообразного аммиака компрессором 6. Температура жидкого аммиака — (—50° С). Воздух (или газ) и испаряющийся аммиак движутся в холодильниках по принципу противотока. Холодильники включаются в работу поочередно. Из двух холодильников один всегда работает, а второй в это время прогревается (оттаивает). Горячий аммиак, отбираемый после второй ступени компрессора, направляется по отдельному трубопроводу в холодильник, где, соприкасаясь с поверхностью труб, покрытых льдом, вызывает быстрое таяние последнего. Образующаяся при этом вода отводится из холодильника. [c.67]

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]

Получение сжиженного воздуха при разомкнутом цикле. При получении и выводе жидкого воздуха из установки цикл не полностью замкнут, так как часть жидкого воздуха выводится через вентиль ВН2 (рис. 8). Количество расширенного воздуха, проходящего через теплообменник, уменьшится на величину отведенного жидкого воздуха. Чтобы обеспечить нормальное протекание последующих круговых процессов, в компрессор всасывается количество воздуха, равное количеству сжиженного воздуха. Составим для 1 кг воздуха энергетический баланс для части схемы, ограниченной контуром а (см. рис. 5). При этом предполагаем, что потери холода отсутствуют и к сосуду АК не подводится теплота (т. е. = 0). [c.15]

Пример 15-8. Рассчитать работу, затраченную на получение 1 кг жидкого воздуха, для простого цикла с дросселированием. Температура сжатого воздуха il = 30 С, абсолютное давление Р1 = 1 ст. Потери холода в окружающую среду составляют 6500 дж/кг (1,55 ккал/кг) и от недорекупера-цин 5000 дж/кг (1,2 ккал/кг), т. е. . = 6500 -1- 5000 = 11500 дж/кг (2,75 ккал/кг). Коэффициент полезного действия компрессора = 0,6. Из диаграммы Т — 5 (рис. 15-16) следует 1=515-103 дж/кг (123 ккал/кг)-, 0 = 93 103 дж/кг (22 ккал/кг). [c.553]

Рис. 11. Схема и диаграмма Т — 5 цикла ожижения водорода с предварительным охлаждением и однократным дросселированием — компрессор П — теплообменник 1П — теплообменник предварительного охлаждения (газ охлаждается за счет холода жидкого азота или жидкого воздуха до температуры 80—64°К) /— основной теплообменник V — сборник жидкого водорода, ж — доля ожнженного водорода (1 —ж) —то же неожиженного водорода Р1 —давление сжатого газа рз — давление паров водорода.

На блоках разделения, работающих по циклу низкого давления, должна быть обеспечена проточность всех аппаратов, где происходит кипение жпдкого кислорода и обогащенного кислородом жидкого воздуха. [c.306]

Циклы с использованием эффекта однократного дросселировани (рис. 11-1). Воздух сжимается в поршневом компрессоре 1 до давлени Ps и охляждаетсн водой п холодильнике 2 до температурь Tt Слинии /—//), а в теплообменнике 3 — до температуры (линия 11—JI1). Затем оп дросселируется до давления Pi, охлаждаясь при этом до температуры ожижения Тж (линия Л1—IV). Жидкий воздух отделяется в сборнике 4, а расши-риБшийся воздух нагревается в теплообменнике 3 до начальной температуры Ti (линия V—/). [c.63]

Водород вначале получали из водяного газа, удаляя окись углерода путем сжижения, азот вырабатывали из жидкого воздуха. В 1915 г. Бош, применив каталитическую конверсию окиси углерода и водяного пара, получил водород и двуокись углерода. Требуемый для синтеза аммиака азот вводили в синтез-газ в виде воздушного таза. Очистка газа проводилась по общепринятому в настоящее время способу — отмывкой СОг водой под давлением 25 ат и поглощением СО аммиачным раствором м 1ра выино1 ислой меди иод да1влеиием 290 ат. На первой установке это давление являлось рабочим давлением в колонне синтеза. Остатки СОг отмывали раствором едкого натра. Данные о чистоте газа, поступавшего в цикл синтеза, не опубликованы. По небольшому содержанию аммиака в газе, выходящем из колонны синтеза, можно судить о низкой степени очистки газа. [c.551]

Обычная сера (ромбическая) состоит из циклических молекул с восьмью атомами серы в цикле. Нагревание серы влечет за собой переход циклических молекул в линейные с образованием бесконечных цепей. Схенк [631, 632] показал, что цепочечная сера довольно устойчива при комнатной температуре. Он исследовал растворимость образцов серы, полученных охлаждением жидкой серы в холодной воде или жидком воздухе. Было найдено, что кроме кольцевых молекул и длинных молекулярных цепей 5 в аморфной сере присутствуют небольшие количества (до 5%) других молекулярных составляющих. Предположено, что часть серы, не растворимая вСЗг, представляет собой небольшие нестабильные молекулы Зл, которые медленно превращаются в цепные молекулы серы. [c.418]

Опеределить затрату энергии на производство 1 кг жидкого воздуха по простому циклу Линде при условиях а) начальная температура 15° и давление сжатия 50 ата и б) начальная температура 15° и давление сжатия 200 ата. Расширение в обоих случаях производится до 1 ата. Потери холода с недорекуперацией и в окружающую среду не учитывать. [c.340]

Определить расход энергии на 1 кг жидкого воздуха в цикле Гейландта при сжатии воздуха до 200 ат и давлении после детандера 8 ат. Ж = 0,5. Общие потери холода 3,5 ккaл кг. Начальная температура - -30°. [c.341]

Продолжительное время жидкий воздух получали в установках, работаюнщх по описанному циклу, который в технике носит название холодильного цикла с дросселированием. Хотя этот цикл прост по своему устройству, но он малоэкономичен, так как только 5 процентов от всего пропускаемого через систему воздуха переходит в жидкое состояние, остальные 95 процентов газа, охладив идущий навстречу сжатый воздух, уходят из теплообменника в атмосферу. Такой низкий коэффициент полезного действия холодильного цикла с дросселированием объясняется тем, что он обладает малой производительностью холода, то есть расход энергии на сжатие газа до высокого давления большой, а снижение температуры при дроссельном расширении газа невелико. [c.85]

Детандерные циклы среднего и высокого давления имеют достаточно высокие показатели, причем цикл высокого давления для производства жидких продуктов является наиболее экономичным из всех циклов. Он обеспечивает наибольший выход жидкого воздуха и наименьшие затраты энергии на сжижение. Циклы среднего давления использзгют для циркуляции азота в крупных установках низкого давления К-12Ж (БР-1Ж) для производства жидкого кислорода или азота. Азот, расширяясь в турбодетандере от 3 до 0,125 МН/м, обеспечивает основную часть холодопроизводительности этих установок. [c.116]

Фиг. 10 иллюстрирует полученный ранее из рассмотрения схематического цикла вывод о быстром уменьшении холодильного коэффициента при понижении температуры ТЭто происходит как за счет уменьшения холодопроизводительности, так и за счет увеличения требуемой мощности на валу (разумеется, увеличение температурь окружающей среды Тс тоже неблагоприятно сказывается на величине холодильного коэффициента). Для экономичного охлаждения важно, чтобы получающаяся в холодильной машине низкая температура была бы не ниже той, которая в данном случае нужна. Это справедливо для всех холодильных циклов. Например, если какие-либо предметы должны быть охлаждены до —100° С, охлаждение их жидким воздухом очень неэкономично. Это указывает на потребность в холодильной машине, которая могла бы экономично работать в фактически неиспользуемом интервале температур от [c.23]

Схема цикла высокого давления с однократным дросселированием показана на рис. 5. Воздух сжимается в компрессоре КМ до давления р , охлаждается в холодильнике ЛГУ до температуры и поступает в трубки теплообменника АТ2. В противоточ-ном теплообменнике АТ2 сжатый воздух охлаждается до гемперату-туры Гз более холодным газом низкого давления (обратным потоком холодного воздуха из сборника жидкости АК), идуш,им в противоположном направлении. В дроссельном вентиле ВН1 сжатый газ дросселируется до давления р , и его температура снижается до Тр В сосуде АК, к воздуху подводится количество теплоты эквивалентное холодопроизводительности цикла. Расширенный газ после теплообменника, подогретый до температуры Г , вновь возвращается в компрессор КМ. В сосуде АК собирается жидкий воздух. [c.13]