Сжижение газов идеальный процесс

Рис. 9.14. Температуры замерзания водных растворов некоторых солей Рис. 9.15. Идеальный процесс сжижения газа на 7—5-диаграмме

Рис. 146. Диаграмма идеального процесса сжижения газа в системе координат Т—5

Для глубокого охлаждения пирогаза в схемах его разделения методом низкотемпературной ректификации может быть применен разработанный автором и исследованный в лаборатории сжижения и разделения газов ИГ АН УССР однопоточный каскадный цикл [121, 122]. Обладая термодинамическими преимуществами обычного (многопоточного) каскадного цикла, он конструктивно оформляется как простой дроссельный регенеративный цикл. В качестве холодильного агента цикла служит многокомпонентная смесь предельных углеводородов (могут быть применены также и другие холодильные агенты, образующие идеальные растворы, например фреоны). Комбинированием состава углеводородов и давлений можно получить холод на любом температурном уровне в интервале до —160° С, а нри работе под вакуумом и ниже. Состав смеси и ее давление подбирают так, чтобы удовлетворять условиям теплообмена с минимальными разностями температур. Технологическое и конструктивное оформление одноноточного каскадного цикла таковы, что в нем производится дросселирование только жидкой фазы, что предопределяет высокое значение коэффициента термодинамической обратимости процесса. [c.223]

Рис. 472. Идеальный процесс сжижения газа на Т"— -диа-грамме.

Идеальный процесс сжижения можно представить следующим образом. Воздух при температуре Т изотермически сжимается (линия 1—3) до давления, соответствующего изобаре, проходящей через точку 3. Затем газ адиабатически расширяется при постоянной энтропии (линия 3—0) до точки О, в которой весь воздух переходит в жидкое состояние. [c.390]

Теплота О1, отнимаемая от газа в процессе собственно сжижения, складывается из теи.юты, отнимаемой при охлаждении газа по изобаре /—6 до температуры сжижения и теплоты кондепсации газа (при температуре Г.,), выражаемой изотермой 6—3. Количество тепла эквивалентно площади /—6—3—4—5—1 и выражается разностью энтальпий == — — г,. Общее количество тепла Q (площадь 1—2—3—4—5—1), отнимаемое от газа при его сжижении охлаждающей водой, равно теплоте собственно сжижения (3, и теплоте выделяюш.ейся при изотермическом сжатии газа. Теплота С о для идеального обратимого процесса сжижения газа эквивалентна работе д, затрачиваемой на сжижение в идеальном цикле, т. е. (За = 1- щ- Следовательно (см. рис. ХУИ-2) [c.649]

Рис. 482. Идеальный процесс сжижения газа в Т—5-диаграмме.

Идеальный цикл сжижения газов (рис. 5). Рабочее тело изотермически сжимается в компрессоре К от давления р, до давления Р2, расширяется в детандере Д до состояния чистой жидкости [точка 3(/)] и направляется в теплообменник ТО. В нем жидкий хладагент в результате кипения (процесс [c.303]

Минимальная затрата работы будет при идеальном процессе сжижения газа, который можно представить осуществляемым путем изотермического сжатия и адиабатического расширения. Как видно из Т—5-диаграммы (рис. 482), в таком процессе газ сжимается изотермически при температуре Тх от точки А до точки В по прямой АВ. После сжатия газ адиабатически расширяется по вертикали ВС, превращаясь в жидкость. Газ подвергается также охлаждению, причем при помощи охлаждающей воды от него отнимают не только тепло в количестве, необходимом для сжижения, но и тепло, выделившееся в результате изотермического сжатия [c.706]

Теплота Сх, отнимаемая от газа в процессе собственно сжижения, складывается из теплоты, отнимаемой при охлаждении газа по изобаре 1—6 до температуры сжижения и теплоты конденсации газа (при температуре Га), выражаемой изотермой 6—3. Количество тепла Ql эквивалентно площади /—б—3—4—5—1 и выражается разностью энтальпий 61= = 1— 2- Общее количество тепла Q (площадь 1—2—3—4—5—/), отнимаемое от газа при его сжижении охлаждающей водой, равно теплоте собственно сжижения и теплоте Сз, выделяющейся при изотермическом сжатии газа. Теплота (За для идеального обратимого проиесса сжижения газа эквивалентна работе затрачиваемой на сжижение в идеальном цикле, т. е. = вд. Следовательно (см. рис. ХУП-2) [c.649]

Из этих данных видно, что работа сжижения газов по идеальному циклу меньше работы, которую нужно затратить при сжижении газов по циклу Карно. Практически, однако, идеальный процесс сжижения газа с указанной выше минимальной затратой работы осуществить невозможно, так как при этом потребовалось бы, как показывают расчеты, сжимать газ до давлений приблизительно 49 10 н/ж (500 000 ат). [c.649]

Промышленные установки для сжижения газов работают при условиях, отличающихся от условий, соответствующих идеальному циклу при значительно более низких давлениях сжатия (обычно не превышающих нескольких сот атмосфер) и необратимости отдельных элементов процесса, таких, например, как потери тепла в окружающую среду. Соответственно, затраты энергии на сжижение газов значительно выше, чем в условиях идеального цикла сжижения, [c.649]

Р.1С. 414. Идеальный процесс сжижения газа в Г—5-диаграмме, [c.649]

Идеальный цикл является мерилом экономичности в расходе энергии на сжижение во всех реальных циклах глубокого охлаждения. Практически идеальный цикл не осуществим, так как для его проведения надо в точке 2 (см. рис. III-5) создать давление, равное примерно 450 ООО кгс/см (45 ООО МН/м ), для того чтобы при адиабатическом распшрении газа (процесс 2—3) попасть на пограничную кривую жидкости. [c.108]

Процесс сжижения газа с минимальной затратой работы (идеальный процесс) в координатах диаграммы Т — 5 изображен на рис. 254. В этом цикле подлежащий сжижению газ изотермически сжи-мается от точки А до точки В по прямой АВ, После сжатия он адиабатически расширяется по вертикальной прямой ВС и в точке С целиком переходит в жидкость. Кроме сжатия, газ подвергается и охлаждению, причем очевидно, что [c.568]

Цикл, в котором на охлаждение затрачивается минимальная работа, называется идеальным циклом. Затраты энергии будут минимальны в процессе сжижения газа путем его изотермического сжатия и адиабатического расширения. [c.107]

Минимальная работа, необходимая длй ожижения 1 кг газа при идеальном процессе сжижения (рис. 11-6) [c.445]

Рис. 11-6. Идеальный процесс сжижения газа.

Выше отмечалось, что показатель адиабаты к является переменной по потоку величиной и не характеризует процесс истечения в целом. Поэтому в формуле (6.18) под эф понимается некоторое эффективное значение к, при которо.м расход условного идеального газа равен расходу сжиженного газа при одних и тех же параметрах на входе в сопло и в критическом сечении. [c.189]

Идеальный цикл сжижения газа. Определим, пользуясь Т — -диаграммой (рис. ХУП-2), минимальную затрату работы при идеальном обратимом процессе сжижения газа. Начальное состояние газа характеризуется точкой 1 (Т1, 1), а его состояние после сжижения — точкой 3. Идеальный процесс осуществляется путем изотермического сжатия газа (линия 1 — 2) и его адиабатического, или изоэнтропического, расширения (линия [c.688]

Циклы с каскадом процессов расширения в детандерах. Используя несколько процессов расширения, осуществляемых на различных температурных уровнях, можно создать криогенный цикл сжижения газа с меньшей необратимостью. На рис. 3.16 дана схема установки с тремя детандерами и рядом — изображение процессов в координатах Т, 8. Для рабочих тел, не очень сильно отступающих от идеальных газов, можно считать в первом приближении, что в каждый детандер поступает примерно одинаковое количество газа [209]. Число детандеров в каскаде зависит от степени расширения газа, причем с ее увеличением число детандеров уменьшается. [c.62]

Идеальные процессы сжижения газов. [c.15]

Данные, показывающие, какую теоретически минимальную работу требуется совершить для сжижения газа при идеальном термодинамически обратимом процессе, представлены в табл. 1 [9]. [c.18]

Представим себе цикл, все процессы которого обратимы. Такой цикл называют идеальным. В идеальном холодильном цикле нет потерь теплоты, поэтому расход энергии на сжижение 1 кг газа будет наименьшим. Практически такой цикл осуществить нельзя (рис. 3, 4). [c.11]

Идеальный цикл сжижения в s, Г-диаграмме (рис. 10) можно представить следующим образом. Газ сжимается изотермически (1—3) до давления jOj. Выделяющееся тепло отводится охлаждающей водой. Сжаты й газ адиабатически расширяется (3—0), совершая внешнюю работу, температура его понижается и в конце расширения (точка 0) он целиком сжижается. Далее процесс идет по линии 0—2—1. [c.432]

Рассмотрим процесс сжижения газа, сопровождающийся ионижением температуры газа от Г] (температуры окружающей среды) до I2 при постоянном давлении и затем полным сжижением газа при температуре T a (рис. 19). От газа отнимается теило при переменных температурах (от Ti до T a) и тепло Qi = Н — Hq при температуре Т - При идеальном процессе теило передается на высший температурный уровень Ti при помощи бесконечно большого числа холодильных агентов — рабочих тел обратных циклов Карно (абвг) с переменными температурами холодного источника, лежащими между и T a, а теило j — при помощи рабочего тела обратного цикла Карно с температурой холодного источника T a-Разность температур между холодильными агентами и источниками (с одной стороны — окружающей средой, с другой стороны — охлаждаемым и сжижаемым газом) является ири этом бесконечно малой величиной. [c.53]

Для осуществления такого идеального процесса сжижения газа необходимо затратить минимальную работу АЬтхл, величина которой изображается площадью 1—2—0—4 (см. рис. 19). Так как [c.53]

Описанный выше идеальный процесс сжижения газа практически не удается осуществить вследствие невозможности создания требуемого давления. Нанример, для осуществления цикла сжижения всего количества воздуха (1Состояние О на рис. 146), по Хаузену, необходимо было бы давление порядка 500 ООО ат. В процессах сжижения газов давление обычно не превышает 200 ат. Сжижение происходит только частично с одновременным использованием газообразной части воздуха, охлажденной при проведении процесса. [c.391]

Минимальная затрата работы будет при идеальном процессе сжижения газа, который мы можем представить протекающим по такой схеме изотермическое сжатие и адибатическое расширение. В Т — S-диаграмме такой процесс изображен на рис. 414. Здесь подлежащий сжатию газ изотермически при температуре Ti сжимается от точки А [c.648]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология