Эффект Джоуля Томсона дросселирование Джоуля Томсона эффект

Эффект Джоуля — Томсона определяет изменение температуры реального газа при дросселировании и выражается в дифференциальной форме следующим образом [c.240]

Эффект Джоуля—Томсона. Дросселирование газов [c.152]

Постоянство энтальпии при дросселировании соответствует в случае идеального газа и постоянству температуры, т. е. дросселирование идеального газа протекает при постоянной температуре. При дросселировании реальных газов обычно происходит понижение температуры. Это явление называется дроссельным эффектом (эффектом Джоуля—Томсона). Дроссельный эффект считается положительным, если при дросселировании газ охлаждается, и отрицательным, если газ нагревается. [c.526]

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]

Поведение реальных газов при дросселировании отличается от поведения газов идеальных. В 1852 г. опытами Джоуля и Томсона было обнаружено явление, получившее название эффекта Джоуля—Томсона и состоящее в том, что у реальных газов при дросселировании температура не остается постоянной, а уменьшается или увеличивается в зависимости от природы и начальных параметров газа. [c.141]

При дросселировании же любого реального газа производится внутренняя работа по преодолению сил межмолекулярного взаимодействия, и поэтому внутренняя энергия газа изменяется, вызывая соответствующее изменение температуры. Это изменение температуры реального газа при адиабатическом расширении без совершения внешней работы называется дроссельным эффектом или эффектом Джоуля—Томсона. [c.475]

Сущность процесса низкотемпературной сепарации (НТС) состоит в однократной конденсации углеводородов при понижении температуры газа до минус 25 - минус 30 С за счет его дросселирования (эффект Джоуля-Томсона). Вместо дросселирования через клапан (изоэнтальпийный процесс) может быть использовано расширение газа в турбодетандере (изоэнтропий-ный процесс), что позволяет более эффективно использовать перепад давления газа. Принципиальная схема НТС показана на рис. 6.22. [c.318]

Использование эффекта Джоуля — Томсона. Эффект Джоуля—Томсона выражается в том, что при дросселировании сжатого воздуха, т. е. в адиабатном его расширении без совершения внешней работы, в интересующей нас области давлений и температур происходит понижение его температуры. Расширенный до начального давления воздух при последующем его нагреве может быть использован как хладоагент для понижения температуры другого тела или системы. Определяется этот эффект тем, что при данном температурном уровне энтальпия сжатого воздуха меньше, чем при начальном давлении. Количество тепла, которое может быть, в пределе, подведено к расширенному воздуху, т. е. количество располагаемого холода,, равно понижению энтальпии сжатого воздуха (рис. 15). Количество располагаемого холода характеризуется заштрихованной площадкой и определяется, очевидно, понижением энтальпии при сжатии на исходном температурном уровне. [c.31]

При адиабатном дросселировании газа (эффект Джоуля — Томсона) изменение температуры при значительном перепаде давлений можно оценить по уравнению [28] [c.281]

Отношение изменения температуры газа в результате дросселирования, т. е. неравновесного расширения при резком увеличении сопротивления, к изменению давления, называется дроссельным эффектом или эффектом Джоуля — Томсона. [c.150]

Взаимодействие между молекулами реального газа и изменение его объемной энергии в процессе расширения приводят при дросселировании к двум температурным эффектам (а ) и (а , ),, которые могут усиливаться или взаимно компенсироваться. Изменение температуры при дросселировании называется эффектом Джоуля-Томсона. Эффект Джоуля-Томсона для идеального газа равен нулю. [c.12]

ДЛЯ уменьшающегося давления. Изобара рщ,=9 является касательной к кривой инверсии (/=0) в точке С с ординатой 7 пр=3. Через эту точку проходит также критическая изохора (ипр=1). Изобары для низких давлений (рцр<9) пересекают кривую инверсии в двух точках, соответствующих верхней и нижней температурам инверсии. Площадь под кривой инверсии представляет состояния положительного эффекта Джоуля — Томсона (/>0) или падение температуры при дросселировании. [c.243]

Эффект Джоуля — Томсона (дросселирование) 353 [c.353]

По диаграмме 8—Т для воздуха (рис. II1-4), построенной по точным экспериментальным данным, можно проследить ход процессов, протекающих при постоянных температуре, давлении, энтальпии, а также определить среднюю теплоемкость в определенном интервале температур, удельный объем, интегральный эффект Джоуля — Томсона, изотермический эффект дросселирования, эффекты адиабатического и политропического расширения воздуха, в детандерах, теплоту испарения жидкого воздуха, долю воздуха сжижаемого при дросселировании, количество тепла, отданного воздуху или отнятого у него в теплообменниках. [c.104]

Эффект Джоуля — Томсона (дросселирование) 355 [c.355]

Дросселирование—резкое снижение давления сжатых газов, и результате которого происходит сильное охлаждение газов (эффект Джоуля — Томсона). [c.72]

Эффект Джоуля — Томсона (дросселирование) 359 [c.359]

Работа адиабатического расщирения газа в цилиндре, соответствующая холодопроизводительности процесса, состоит из. двух частей. Первая часть—это работа за счет использования внутренних межмолекулярных сил газа она проявляется в охлаждающем эффекте Джоуля—Томсона и выражается разностью энтальпий воздуха при давлениях и р2 и температуре (рис. 11). Вторая —это внешняя работа детандера вследствие расширения в нем газа ее холодильный эффект выражается уменьшением энтальпии 1 кг газа при адиабатическом расширении в детандере с давления и температуры Т 2 до давления и температуры Гз по линии 3—4, как это изображено на рис. 11. Разность энтальпий — 2 выражает холодопроизводительность процесса дросселирования, а разность энтальпий — 4— холодопроизводительность процесса адиабатического расширения в детандере. Общая холодопроизводительность процесса с детандером Q=Ql тQi. [c.57]

ЭФФЕКТ ДЖОУЛЯ — ТОМСОНА (ДРОССЕЛИРОВАНИЕ) [c.351]

Из рассмотрения физических свойств всех известных жидкостей очевидно, что холодильный цикл, основанный на испарении, не может привести к очень большому перепаду температур. Этот перепад принципиально ограничен температурами критической и в тройной точке. Наинизшая температура, достигаемая по этому методу с помощью одного вещества (хладоагента), равна примерно 200 °К. Одиако, используя несколько веществ так, чтобы вещество конденсировалось под действием испаряющегося более низкой точкой кипения) вещества, можно достичь очень низких температур. Это так называемая каскадная система. Этим способом можно получить наинизшую температуру 63 °К- Комбинируя этот метод с методом, основанным на эффекте Джоуля—Томсона (дросселирование), можно получить гелиевые температуры. На рис. 1-43 показан каскадный цикл в комбинации с циклом дросселирования. [c.51]

Низкотемпературная сепарация осуществляется при температурах от —15° С в описанных ранее гравитационных или циклонных сепараторах с предварительным охлаждением газа. Охлаждение газа до низких температур позволяет более глубоко провести удаление влаги и конденсата. Для охлаждения газа и газового конденсата при НТС используют два метода дросселирование газа и применение специальных холодильных машин. Метод дросселирования основан на "дрос-сель-эффекте" или эффекте Джоуля — Томсона, изучаемого в курсе физики. Суть этого эффекта заключается в изменении температуры газа при снижении давления на дросселе, т.е. на местном препятствии потоку, газа. При положительном эффекте Джоуля — Томсона газ в процессе дросселирования охлаждается, а при отрицательном — нагревается. Для природного газа, состоящего в основном из метана, эффект Джоуля — Томсона положительный, т.е. происходит с охлаждением газа. Для дросселирования газа перед входом в сепаратор устанавливают дроссель, т.е. шайбу с узким проходным отверстием. Дросселирование газа широко применяют при низкотемпературной сепарации ввиду простоты устройства дросселя и отсутствия сложного холодильного оборудования. Однако дросселирование эффективно для охлаждения газа только при определенном устьевом давлении газовой скважины (во всяком случае не менее 6 МПа). Поэтому применение дросселирования на поздних стадиях разработки месторождения неэффективно из-за падения давления газа. В этом случае для охлаждения газа применяют специальные холодильные машины. Применение таких машин позволяет вести подготовку газа до конца разработки месторождения, но при этом возрастают (примерно в 2—2,5 раза) капитальные вложения в обустройство промыслов. Для предотвращения образования гидратов в сырой газ вводят водный раствор гликолей, в частности диэтиленгликоль (ДЭГ). [c.83]

На современном уровне техники охлаждение какой-либо среды или тела может быть осуществлено на основе использования ряда принципов и явлений. Для получения охлаждающего действия используются фазовые превращения веществ (плавление, кипение, растворение солей), расширение газообразных веществ, дросселирование (эффект Джоуля-Томсона), вихревой эффект, термоэлектрический эффект (эффект Пельтье), размагничивание твердого тела и другие явления, [c.9]

Из диаграммы Т—5 для водорода (рис. 9) видно, что нри 15—20 °С эффект Джоуля—Томсона отрицательный, т. е. после дросселирования происходит нагревание газа. При изотермическом сжатии водорода в области более низких температур его энтальпия также возрастает, а последующее дрвсселирование не приводит к охлаждению. Предельная температура, при которой для р = 0 значения эффекта дросселирования переходят из положительных в отрицательные, называется температурой инверсии (для воздуха она равна 603°К, для кислорода 893 °К) [77]. Температура инверсии для водорода 204,6 °К, а поэтому для получения положительного значения эффекта дросселирования, т. е. охлаждения, необходимо сжатый водород предварительно охладить ниже его тем- [c.44]

Идеальный газ при расширении без совершения внешней работы сохраняет температуру постоянной, однако реальные газы отклоняются от этой закономерности, чем и пользуются для целей глубокого охлаждения. При обычных температурах и не очень высоких давлениях газы, за исключением водорода и гелия, охлаждаются при дросселировании (положительный эффект Джоуля-Томсона). [c.36]

Лабораторный аппарат для получения жидкого водорода изображен на рис. 49. Водород в количестве 10 нм 1тс поступает от компрессора под давлением 150—170 ат. По пути к дроссельному вентилю 2, он по пучку из трех медных трубок проходит змеевиковый теплообменник 7, охлаждаясь несжиженным водородом, возвращающимся в газгольдер, из которого компрессор засасывает газ. После теплообменника водород охлаждается в змеевике 5, помещенном в ванне с жидким воздухом. Охлаждение посторонним хладоагентом, в данном случае жидким воздухом, является необходимым условием для сжижения водорода, так как при температурах выше минус 80° водород обладает положительным эффектом Джоуля-Томсона и, следовательно, при дросселировании нагревается. [c.100]

Цикл с дросселированием (Линде) [26, 27]. Наиболее простой способосу-ществления цикла с очень низкими температурами для сжижения газов связан с применением дросселирования (эффект Джоуля-Томсона). Эффект Джоуля-Томсона используют для сжижения газов вместе с регенерацией (внутренним теплообменом). В теоретическом цикле, назы-ваемом циклом Линде, осуществляются следующие процессы (рис. 21). Атмосферный воздух засасывается [c.55]

Эффект Джоуля-Томсона или дросселирование. Если реальный газ или пар расширяется по изоэнтальпии, то происходит охлаждение его, которое измеряется понижением температуры на единицу падения давления при постоянном теплосодержании, т. е. йТ1йР)1 — эффект Джоуля-Томсона. Хотя общий эффект дросселирования заключается в понижении температуры дросселируемого газа, в известных случаях газ может однако при процессе дросселирования нагреваться. [c.122]

Использование эффекта Джоуля — Томсона позволяет существенно понизить температуру газа, если перепад давления при дросселировании велпк, например давление газа снижается от 20-10 н/м (200 агп) до 9,81-10 н/м (1 ат). Значительно большее понижение температуры газа достигается при его расширении в детандере с совершением внешней работы. Однако для получения очень низких температур, соответствующих началу сжижения газа, обычно не применяют циклов, основанных только на принципе расширения газа в детандере. Это объясняется тем, что когда реальный газ находится при температурах, близких к температуре сжижения, его поведение сильно отклоняется от законов идеальных газов. Объем газа резко уменьшается, например, при —140 С он составляет лишь 1/4 объема, который занимад бы идеальный газ, и способность газа к расширению резко падает. Кроме того, в условиях начала сжижения [c.671]

Как известно, эффект дроссели рования реального газа характср -зуется дифференциальным эффектом Джоуля—Томсона aj= дТ/д/)] . Индекс указывает на постоянстве энтальпии лри дроссслировании. В зависимости от природы газа и пара [етров проведения процесса температура может понижаться (()7<0), повышаться (дТ>0) или оставаться неизменной дТ=0). Так как величина др всегда отрицательная, то в первом случае а Х (положительный дроссель-эффект), во втором ш<0 (отрицательный дроссель-эффект) и в третьем U = = 0. Рассмотрим на 7, s-днаграмме реального газа изменение дТ/др , П 5И различных условиях (рис. 7.2). При дросселировании газа от iia- [c.179]

Если при постоянной температуре Ti сжима гъ какой-либс реальный газ от начального давления Pi до давления Р , а затем понизить его дaвлeниe до давления Pi путем дросселирования, т. е. пропустив газ через устройство, создающее сопротивление (например, через диафрагму или вентиль) без совершения внешней работы и без теплообмена с внешней средой, тс конечная температура Т может быть выпге, равна или ниже начальной температуры h (эффект Джоуля — Томсона). При дросселировании идеального газа температура остается постоянной. [c.60]

Поток газа входит в трубу через тангенциальное соило со скоростью, равной скорости звука. В результате вращения газа внутри трубы часть ецо поворачивает но направлению к диафрагме. При этом осевые слои газа охлаждаются, а наружные нагреваются. Эффект охлаждения может значительно превышать эффект Джоуля — Томсона, наблюдаемый нри обычном дросселировании. Так, при расширении газа от (2,94—5,87) 10 до 0,98-10 Па (от 3—6 до [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология