Сжатия газов холодильных циклов

Простой регенеративный цикл (Линде) с изоэнтальпическим расширением сжатого газа и схема холодильной машины, в которой он осуществляется, показаны па рис. 9-18. Исходный газ сжимается (1—2) изотермически при температуре Т и затем охлаждается (2—3) при постоянном давлении за счет холода обратного газа. Далее [c.222]

Регенеративный цикл с изоэнтропическим расширением. Эффективным является цикл, основанный на изоэнтропическом расширении предварительно сжатого газа. Примером такого холодильного цикла может служить цикл Клода, показанный на рис. 9-20. [c.225]

Холодильный цикл показан на рис. 9-21. Исходная газовая смесь сжимается (1—2) турбокомпрессором а и охлаждается (2—3) в теплообменнике в. После охлаждения газ делится на два потока, один из которых направляется в ожижитель д, где охлаждается и конденсируется (3—5—6). Далее следует дросселирование (6—7) и сбор конечной жидкости О в сборнике ожиженного газа ж. Вторая часть потока охлажденного в теплообменнике газа (большая часть) направляется на расширение (3—4) в турбодетандер г. Охлажденный после турбодетандера газ направляется в качестве холодильного агента в ожижитель д и далее в теплообменник в для охлаждения сжатого га (4-1). [c.227]

Холодильные циклы с расширением сжатого газа в детандере [c.554]

По другому способу улучшения цикла Линде применяется переохлаждение сжатого газа с помощью холодильной машины (рис. 111-55). Охлаждать непосредственно за компрессором было бы неправильно, так как тогда не был бы использован весь запас холода уходящего газа, который нагрелся бы только до температуры сжатого газа, покидающего холодильник. Следовательно, теплообменник здесь должен быть разделен на две части и между ними установлен холодильник, отводящий тепло в холодильную машину. Это количество тепла, а также количество тепла первой секции теплообменника легко отсчитываются на диаграмме Т—1 по изменениям энтальпии на соответствующих изобарах. [c.271]

Применение смешанного хладоагента позволяет за счет испарения легких компонентов получить температуры значительно ниже изотермы испарения пропана и тем самым достигнуть более глубокого извлечения целевых компонентов. При этом параметры холодильного цикла выбирают таким образом, чтобы после сжатия в холодильной машине и охлаждения обратными потоками сухого газа хладоагент полностью конденсировался. [c.172]

В открытых (разомкнутых) холодильных циклах, простейший пример которых был рассмотрен выше, на получение холода расходуется энергия сжатого газа. Для повышения экономичности низкотемпературных установок следует, с одной стороны, максимально снизить потери холода на установке на недорекуперацию н в окружающую среду и, с другой стороны, использовать наиболее экономичные холодильные циклы, которые позволяют получать необходимый холод с наименьшими затратами. [c.59]

Холодильные циклы с дросселированием сжатого газа [c.60]

На рис. XVI-13 приведена схема установки (МИХМ) для ожижения природного газа. В компрессоре 1 природный газ сжимается от давления 4 МПа до давления 10— 15 МПа, далее охлаждается до температуры Т = 105 К в теплообменниках 2—4 и дросселируется (точка 5) до атмосферного давления в сборник 6. Охлаждение производится при помош и азотного, холодильного цикла, осуществляемого следующим образом. Азот, сжатый в компрессоре 7 до давления 0,6 МПа, делится на два потока, из которых один проходит последовательно через теплообменники 8 а 9, а второй поступает в детандер 10 и расширяется до давления 0,11 МПа, приобретая температуру Т — == 201 К. [c.752]

Существует холодильный цикл на смешанном хладагенте. Например пропан, этан, метан находятся в паровой фазе в равных долях. После сжатия в компрессоре до 1,6...2,0 МПа и охлаждения до 30...40°С из смеси выпадает конденсат, состоящий в основном из пропана с примесью этана и метана. Эта жидкость поступает в испаритель, в котором охлаждается несконденсировав-шийся газ. При температуре -15...-20°С из газа в виде жидкости выпадают оставшийся пропан и основная часть этана, образовавшаяся жидкость поступает в следующий испаритель, в котором конденсируется оставшийся метан жидкий метан с примесью этана поступает в испаритель, в котором поддерживается температура -140...-150°С. Паровая фаза из всех испарителей поступает на прием компрессора, сжимается до установленного давления и снова направляется в холодильник конденсатора. Таким образом, цикл замкнулся. [c.235]

Не меньший интерес представляют газовые рефрижераторные циклы, в которых ожижения не происходит и, следовательно, можно весь поток расширять в детандере. Схема такого одноступенчатого цикла представлена на рнс. 26, г. Сжатый газ охлаждается в теплообменнике, расширяется в детандере и поступает в холодильную камеру, где, подогреваясь от Та до Тз-, снимает полезную тепловую нагрузку Qa. Пройдя обратным потоком теплообменник, газ возвращается в компрессор. Холодопроизводительность цикла обеспечивается процессом адиабатного расширения в детандере. В идеальном детандере процесс расширения изоэнтропный, в реальном (с учетом к. п. д. 1)0) — это процесс 3—4. [c.68]

В реально м цикле (/V>0) с ростом холодо- или тепло-производительности повышается температура охлаждаемого потока или снижается температура нагреваемого потока на входе в камеру. В холодильном цикле это влияние с ростом параметра ц возрастает, а при нагреве— снижается. В регенеративном цикле температура сжатого газа повышается с ростом ц, а разность температур уменьшается. Так как наибольший эффект вихревого температурного разделения сжатого газа (разность Т г—Гх), определяющий значения (ДТ х)рег и (ДТ г)рег, достигается при больших ц, то естественно различное влияние, например, недорекуперации в теплообменнике на эффекты охлаждения и подогрева. В режиме подогрева, особенно при высоком заданном значении Тт, подогрев газа происходит в основном в вихревой трубе и роль теплообменника невелика. Наоборот, при охлаждении регенерация холода суш,ественно влияет на эффект охлаждения. В связи с этим необходимо тщательно подходить к выбору теплообменника и устранению потерь холода в окружаюш,ую среду. [c.176]

Эффективным является цикл, основанный на изоэнтропическом расширении предварительно сжатого газа. Примером такого холодильного цикла может служить цикл Клода (рис. 9.20). [c.207]

При применении газа в качестве рабочего тела цикл состоит из компрессии, охлаждения горячего сжатого газового потока в исчерпывающей секции, расширения его в детандере и нагрева в укрепляющей секции. Несмотря на значительные в последнее время усовершенствования газового холодильного цикла, он продолжает оставаться малоэффективным. Кроме того, при использовании газа как рабочего тела достигаются низкие коэффициенты теплопередачи. Вследствие этого данный вариант схемы не представляет интереса. [c.280]

Газовую фракцию сжимают до 35 ат. На промежуточной ступени сжатия газ щелочной промывкой очищают от двуокиси углерода и сернистых соединений. Газ под высоким давлением охлаждают и сушат над твердым осушителем. После этого его подвергают дальнейшему охлаждению выходящими потоками, а также в этиленовом и пропиленовом холодильных циклах до температуры — 115°С- Сконденсировавшиеся углеводороды направляют в метановую колонну, с верха которой отгоняется метан. Остаток поступает в этановую колонну, с верха которой отбираются углеводороды С2. Чистый этилен получают гидрированием ацетилена, содержащегося в этой смеси, с последующей двухступенчатой ректификацией. [c.232]

Колонна 19 обычно работает при давлении 2,0—2,3 МПа и температуре верха минус 30 — минус 35 °С, что достигается охлаждением дефлегматора за счет испарения жидкого пропилена из холодильного цикла. Водород с примесью метана и этилена отводится с верха колонны и возвращается на соответствующую ступень сжатия исходного газа. Жидкий этилен отбирают с одной из верхних тарелок колонны 19. Иногда его хранят в жидком состоянии и тогда направляют непосредственно в хранилища или транспортные цистерны. Чаще он требуется в газообразном виде и может потребляться при разном давлении. В зависимости от этого холод этиленовой фракции утилизируют тем или иным образом (например, подобно этановой фракции). В кубе колонны 19 собирается жидкая этановая фракция, которую дросселируют и используют ее холод, как описано выше. [c.49]

При определении удельных затрат энергии в этом цикле необходимо кроме изотермической работы сжатия газа в компрессоре учитывать и затраты энергии на холодильную машину. В этом случае /х будут равны [c.341]

Рассмотрим цикл холодильной машины, показанный на рис. 15-17. Газ засасывается компрессором / при давлении pi и температуре Ti и сжимается изотермически до давления р2 (линия /—2). Сжатый газ расширяется в детандере//до давления ри охлаждаясь до температуры Гз- Охлажденный газ нагревается в подогревателе Я/ до первоначальной температуры Ti (линия 3 —1 при р = onst), воспринимая тепло (холодопроизводительность 1 кг газа) [c.555]

Изоэнтальнийное расширение сжатого газа используется только в ожижителях малой и средней производительности [76]. Иногда проводится ожижение водорода с помощью гелиевого холодильного цикла, основанного на конденсации водорода за счет охлаждающего действия газообразного гелия, имеющего температуру ниже критической температуры водорода, или методом Симона, являющимся своеобразной модификацией метода изоэнтропийного расширения. [c.44]

Наиболее распространенным методом разделения смесей газообразных углеводородов на фракции по числу атомов углерода следует считать ректификацию. Ее применяют главным образом для получения атнлена, важнейшего из низших олефинов. Поскольку в больптнстве газов, содержащих этилен, присутствуют еще метан и водород, разгонку проводят нри низкой температуре под давлением, чтобы создать метановую флегму в ректификационной колонне, благодаря наличию этой флегмы можно отделять нежелательные примеси метана и водорода без потери с ними фракции Са. При этом методе выделения олефинов необходимо устанавливать компрессоры для сжатия газов н для холодильного цикла кроме того, в качестве конструкционного материала для газораздолительной установки, особенно для ее холодных частей, требуются определенные марки легированных сталей, устойчивых нри низких температурах. [c.149]

Цикл с двукратным дросселированием и предварительным (аммиачным) охлаждением. Применение предварительного охлаждения сжатого газа с помощью компрес-СИ01П10Й холодильной машины в цикле с двукратным дросселированнем, так же как в цикле с однократным дросселированием (см. стр. 667), позволяет повысить эффективность процесса. Для этой цели в схему цикла с двукратным дросселированием вводят два регенеративных теплообменника (вместо одного на рис. ХУП-15) и между ними устанавливают аммиачный холодильник, в котором сжатый газ высокого давления охлаждают ис11аряю-щимся аммиаком. Таким образом, схема предварительного охлаждения в этом цикле аналогична показанной на рис. ХУП-13. [c.671]

Экономичность холодильного цикла с дросселированием может быть также повышена применением цикла с двумя давлениями газа (рис. 28). Перерабатываемый газ, сжатый до давления Р , после теплообменника вначале дросселируется в сосуд С- до промежуточного давления Р. . Несжиженный газ отдает свой холод в теплообменнике и выводится с установки при давлении Р . Сжиженный газ из сосуда дросселируется в сосуд б з, из которого он выводится в виде продукта при атмосферном давлении. Прп втором дросселировании часть жидкости испаряется и газ выводится через теплообменник А с установки нри низком давлении Р . Поток с давлением Р в зависимости от конкретных условий либо поступает в компрессор и вновь возвраш,ается на установку (н установках сжижения газа), либо постуиает в газопровод природиого газа (в установках разделения газа). [c.63]

Общие вопросы низкотемпературной переработки газа 153 Подготовка газа к низкотемпературной переработке 156 Установки низкотемпературной сепарацЕИ, работающие за счет изоэн-тальпийного расширения газа 158 Технологические схемы установок низкотемпературной конденсации с искусственным холодом 167 Установки, низкотемпературной конденсации с изоэнтропяйным холодильным циклом 177 Сжатие газов низкого давления 185 Структура энергетических затрат ГПЗ 189 [c.4]

Для охлаждения газов применяют различные холодильные системы аммиачные, способные охлаждать (до—50° С), этаноаммиачные с двумя холодильными циклами, при которых может быть достигнута температура —100° С с дроссельным охлаждением, при котором достигаются еще более низкие температуры (эффект дросселирования основан на способности сжатых газов сильно охлаждаться при быстром снижении давления). [c.218]

Газообразные продукты пиролиза поступают в секцию очистки. Здесь газ сжимается до 23,7 ати двухступенчатым компрессором с охлаждением между ступенями сжатия. Затем газ ожижают охлаждением до 7° в теплообменнике. Охлаждение производят водой, предварительно охлажденной испарением до заданной температуры, или при помощи холодильного цикла с использованием аммиака или других сжатых газов в качестве хладоагента. [c.115]

В настоящее время при проектировании установок разделения газов пиролиза предусматривают применение ректификационных схем с давлением сжатая пйрогаза 30—40 ат. При этом давлении осуществляют конденсацию пйрогаза и в большинстве случаев ректификацию его с получением метано-водородной фракции, а также фракции Сг и выше. На данную стадию разделения, именуемую деметанизацией, приходится наибольший расход энергии, потребляемой установкой. Процесс деметаниза-цни протекает при низких температурах, что требует применения каскадного холодильного цикла. Объемное соотношение водорода и метана в газах пиролиза составляет примерно 1 2. [c.326]

Пирогаз подвергается противоточно конденсации в трубном пространстве колонны за счет холода противоточного испарения в межтрубном пространстве. Пар, образовавшийся в процессе противоточного испарения, конденсируется в теплообменнике 3 холодом обратных продуктов разделения, а полученная жидкость насосом 2 подается в качестве промежуточного орошения в среднюю часть трубного пространства. В конденсационно-испарительных разрезных колоннах потребность во внеятнем холоде и тепле сведена до минимума. Это обстоятельство дает возможность построить схемы разделения пирогаза без внешних холодильных циклов и без подвода тепла со стороны. Требуемая для разделения по такой схеме работа в основном покрывается за счет энергии сжатого до 40 ат исходного газа и работой циркуляционного этан-эти-ленового компрессора. [c.53]

Сжижение водорода достигается обычно многоступенчатым охлаждение.м в каскадных установках, для которых расход энергии меньше, чем в других. По для ожижения водорода могут использоваться различные холодильные циклы, основанные как на эффекте дроссе.лирования (эффект Джоуля — Томпсона), так и на расширении водорода с производством внеииюй работы в расширительной машине-детандере. При этом должны учитываться некоторые специфические свойства водорода, а именно 1, В отличие от др.угнх газов водород при обычной температуре имеет отрицательный дроссе.,1ь-эффект, т. е. при расширении нагревается. Для получения положительного дроссель-эффекта сжатый водород должен быть предварительно охлажден до температуры ниже температуры инверсии (около 200 К). Это обычно достигается охлаждением до температуры ниже 80 К испаряющимся жидким азотом (в специальных теплообменниках) [c.95]

Сжатый газ, содержащий водород и углеводороды, осушают пропусканием через окись алюминия или молекулярные сита, охлаждают приблизительно до —70 °С и направляют в демета- низатор. В качестве хладоагентов в различных холодильных циклах системы разделения пирогаза используются комприми-рованные метан, этилен и пропилен. Этилен и пропилен выделяют и очищают путем низкотемпературного фракционирования под давлением. Этан и пропан возвращают в цикл и пиролизуют в специальных печах. Из бутан-бутиленовой фракции методом абсорбции можно извлечь бутадиен. Фракция от С5 и выше, выкипающая до 200°С (т. е. бензиновая фракция), содержит значительные количества ароматических углеводородов Се — Се, которые можно выделить экстракцией (гл. 5). По другой схеме присутствующие диены подвергают селективному гидрированию и полученную фракцию используют как моторное топливо. [c.67]

По модифицированному. методу Клода в установке, работающей под давлением 10—15 ати, для окончательной очистки предусмотрено также про.мыва-пие газа жидки.м азотом (99,9%-ный N2). При это.м полностью удаляется метан, а содержание окиси углерода понижается до 10 мл1м К Расход электроэнергии составляет 350 квт-ч на 1000 ялг смеси (N2 -ЗH2). сжатой до 10 ати. Такого типа установки, в отличие от аппаратов Линде—Бронна, имеют-не ам.миачный. а азотный холодильный цикл, работающий три зысС К0 - 1 давленпя (200 ат) с дета Ндером для расширения азота. Детандер не ири.меняется для расширения очищенного газа, так как его затем надо было бы снова сжимать. [c.274]

Кроме блоков разделения, компрессоров для сжатия коксового газа, устройств для очистки газа от СОг и для предварительного охлаждения газа, в состав установки разделения коксового газа входит также аппаратура аммиачного и азотного холодильного циклов. Аммиачный холодильный цикл, состоящий из аммиачного компрессора, промежуточной емкости и конденсатора аммиака, обеспечивает охлаждение коксового газа до —45° С. Азотный цикл, состоящий из азотного коьшрессора (сжимающего газ до 200 ати), теплообменника, аммиачного холодильника, обеспечивает подачу в блок азота высокого давления, охлажденного до —45° С. [c.262]

Введение межступенчатого охлаждения до температуры ниже температуры окружаюш ей среды целесообразно и энергетически несмотря на дополпительпые затраты энергии в холодильном цикле (Хж) обш ие энергозатраты на холодильный цикл и компримирование охлажденного технологического газа (Ьу ) будут меньше, чем энергозатраты на сжатие этого газа без охлаждения. В интервале температур до О н--5° С [87] справедливо неравенство [c.106]

Так как энергозатраты на установку компрессии технологического газа и на холодильные циклы являются основными энергозатратами этиленового завода, то оптимальным может быть признан режим, при котором сумма энергозатрат технологического и холодильных циклов минимальна. При высокой стоимости электроэнергии, как правило, минимальным энергозатратам соответствуют и минимальные эксплуатационные расходы. По литературным данным (95] доля энергозатрат в себестоимости процесса сжатия составляет от 33—51% для установок средней производительности мохцностью 3,2—3,5 мгвт и до 37—62% для установок большой производительности мощ,ностью 9—10 мгвт соответственные доли амортизационных расходов составляют от 60—37 % (установки средней мощности) до 55—27% (установки большой мощности). Как видно из приве- [c.113]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология