Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

И циркуляцией части потока

Читайте также:
  1. HTML. Теги основной части документа
  2. I Участие прокурора в гражданском процессе
  3. II. Реакции замещения с участием терминального атома водорода.
  4. II. Составные части, возмещение, ремонт, накопление основного капитала
  5. II. УЧАСТИЕ В ОЛИМПИЙСКИХ ИГРАХ
  6. II.Порядок вскрытия конвертов с заявками на участие в конкурсе и рассмотрения заявок на участие в конкурсе
  7. III. Требования к разделам обязательной части основной общеобразовательной программы дошкольного образования

В циклах с дросселированием улучшение показателей обеспечивают предварительным охлаждением и соответствующим увеличением дроссель-эффекта ∆iT. Существует другой способ улучшения этих характеристик l0, e и ht - рациональным выбором давлений потоков и особой схемой организации цикла.

При получении жидкого криопродукта, который почти всегда используют при давлении окружающей среды, неизбежны дросселирование жидкости от давления рк до атмосферного и частичная потеря жидкости. Для исключения этого одну часть газа дросселируют до более высокого (промежуточного) давления рпр, а другую часть - до атмосферного давления р1.

Схема такого цикла и его изображение в диаграмме T-s приведены на рис. 25. Газ в количестве D2 сжимается в компрессоре К1 в интервале давлений от р1 до рк = рпр. В точке 2 к нему присоединяется циркулирующий поток D1. Суммарный поток (D1 + D2 = 1) сжимается в компрессоре К2 до высокого давления р2 (сжатие изотермическое). Весь поток в состоянии, соответствующем точке 3, поступает в теплообменник Т при температуре Т3,охлаждается до температуры T4 и дросселируется вентилем ДВ1 в сосуд С1 до промежуточного давления рпр.

 

Рис. 25. Цикл с двойным дросселированием и циркуляцией части потока D1 при промежуточном давлении: а) схема;б) диаграмма T-s

 

После этого часть D1 потока рпр возвращается через теплообменник Т в компрессор К2. Другая часть D2 дросселируется вентилем ДВ2 до давления р1 в сосуд С2 (точки 7- 8)и частично (в количестве х)ожижается, а оставшиеся пары (D2х) подогреваются в теплообменнике Т и выводятся из цикла при температуре Т1’. В сосуде С1 после первого дросселирования может образоваться парожидкостная смесь, если рпр < рк (рис. 25, б). Если рпр > рк, то изобара рпр пройдет выше пограничной кривой и в сосуд С2 дросселируется газ. Циркулирующий при рпр > р1 поток D1 обеспечивает эффективный процесс охлаждения с более высоким коэффициентом eT.

Особенность цикла состоит в том, что для него требуется два компрессора; в теплообменнике Т - два обратных потока D1 и (D2х), неполнота рекуперации соответственно - ∆T3-2' и ∆T3-1'. Цикл - двухступенчатый. Первое дросселирование обеспечивает полезный эффект и компенсацию всех потерь в интервале температур от Т1 до T5, второе - в интервале температур от Т5 до Tf. Определим коэффициент ожижения из уравнения энергетического баланса для всего цикла в целом: i3 + qc = D1i2' + (D2 — х) i1’ +xif. Преобразуем это уравнение с учетом, что D1 = 1 — D2. Заменив i1’ = i1 — cp ∆T3-1' и i2’=i2 — cp ∆T3-2', получим

х (i1-if-cp∆T3-1') =i2–i3+D2 (i1-i2+cp (∆T3-2'-∆T2-1')) -cp∆T3-2'–qc. (91)

Отсюда можно найти количество жидкости х.

х = (∆iT2-3+ D2 ∆iT1-2-(ср∆T + qc))/(i1 - if - ср ∆T), (92)

 

где ∆iT2-3= i2 — i3; ∆iT1-2= i1 — i2.

 

Сумма ∆iT2-3+ D2 ∆iT1-2 несколько меньше полного дроссель-эффекта i1-i3 =∆iT1-3,что приводит к некоторому уменьшению коэффициента х по сравнению с циклом, включающим простое дросселирование. Преимущество цикла состоит лишь в уменьшении работы, затрачиваемой на сжатие в обоих компрессорах.

l0 = RТ1 [ ln (p2/pпр) + D2 ln (рпр/p1)]/(hизx) (93)

 

Уменьшение потока D2 уменьшает работу l0, однако произвольно уменьшать D2 нельзя. Связь между D2, D1 и х можно установить из уравнения теплового баланса теплообменника.

 

i3 — i4 + qc = D1 (i2' — i6) + (D2 — х) (i1’ — i9) (94)

 

Выражения (92), (94) и уравнение материального баланса D1+D2=1 позволяют определить все потоки в цикле. Цикл можно использовать и в рефрижераторном варианте; тогда его холодопроизводительность определяется числителем формулы (92). Работа l0 зависит от потока D2 и промежуточного давления рпр. Оптимальное промежуточное давление для воздуха рпр = 3 ¸ 5 МПа; значение D2 = 0,2 близко к минимально допускаемому. Двойное дросселирование примерно вдвое экономичнее простого дросселирования.

Предварительным охлаждением можно еще больше повысить экономичность цикла, его применяют в основном для водорода, который необходимо охладить до температуры ниже Tинв.

 

 


Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 165 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Криогенное охлаждение | Ожижение криогенных газов | Разделение газовых смесей | Классификация криогенных циклов | Низкотемпературных систем | Энергетический баланс отдельных ступеней охлаждения | Ступень внешнего охлаждения | Ступень с расширением потока в детандере | Ступень с расширением потока в дроссельном устройстве | Цикл с простым дросселированием |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
И дросселированием| И предварительным охлаждением

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)