Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Схема и квазицикл установки низкого давления с расширением в турбодетандере (процесс П.Л. Капицы)
Схема и квазицикл установки высокого давления (процесс П. Гейландта) Расчеты оздухосжижительных установок с детандерами в СПО показывают, что для достижения максимальных КПД во всех вариантах параметров необходимо поддерживать оптимальное соотношение между давлением цикла (Pm) и температурой воздуха перед детандером (Т 8). Чем выше применяемое давление, тем выше должна быть температура Т 8 и меньше доля отводимого на детандер воздуха М. Например, при Pm ³ 20 МПа в детандер следует отводить воздух с T 8 > 273 K и М £ 0,5. Эту особенность заметил немецкий физик П. Гейландт. Это позволило ему в 1906 г. создать высокоэффективную установку с детандером высокого давления. Преимущество этой установки в том, что детандер работает при сравнительно высоких температурах и не требует сложной конструкции и теплоизоляции. Схема и квазицикл такой установки приведены на рис. 3.4. Рис. 3.4. Схема и квазицикл воздухосжижительной установки высокого давления с высокотемпературным детандером (процесс П. Гейландта) Рабочий процесс в этой установке протекает аналогично установке Клода: 1-2 – изотермическое сжатие; 8-10 – расширение части воздуха (М, кг) в детандере; 8-3 – охлаждение остальной части воздуха (1- М, кг) в теплообменниках СПО; 3-4 – дросселирование с Pm до Pn; 4-5-6 – сепарация влажного пара (воздуха); 6-11 – подогрев паров (воздуха) в ТО IV; 10-11 – смешивание потоков; 11-7 – регенеративный подогрев уходящего воздуха в ТО III. Расчет производительности и КПД установки осуществляется по тем же формулам (3.10) и (3.11), с учетом изменения индексов в характерных точках схемы. Если в установке Клода-Гейландта уменьшать давление сжатия Pm, то снижается и оптимальная температура начала расширения в детандере Т 8. В пределе Т 8 можно снижать до тех пор, пока воздух в конце расширения не достигнет границы насыщения, т.е. температуры Т 6. При этом оптимальное давление Pm снизится для воздуха до 0,6–0,8 МПа. Это давление легко достижимо даже в турбокомпрессорах. Оптимальное количество воздуха, пропускаемого через детандер (М), достигает значений 92-95 % общего расхода воздуха через компрессор. Однако реализовать такой цикл стало возможным только в 1938 г., когда академиком П.Л. Капицей был создан высокоэффективный турбодетандер с адиабатным КПД равным 0,8–0,86, надежно работающий в области близкой к кривой насыщения.
На базе этих турбодетандеров в 1943 г. были созданы первые высокопроизводительные воздухосжижительные установки (см. рис. 3.5). Рис. 3.5. Схема и квазицикл воздухосжижительной установки низкого давления с турбодетандером (процесс П.Л. Капицы[3]): I – турбокомпрессор; II – холодильник; III – регенеративный теплообменник СПО; IV – теплообменник-ожижитель СПО; V – дроссель (СОО); VI – сепаратор; VII – турбодетандер Рабочие процессы в установке Капицы аналогичны предыдущим: 1-2 – изотермическое сжатие; 2-8 – охлаждение в регенераторе; в точке 8 – разделение потоков (в детандер М»92–95 %); 8-9 – расширение в детандере; 8-3 – охлаждение и сжижение оставшейся части (1- М) воздуха; 3-4 - дросселирование этого воздуха; 4-5-6 – разделение фаз; 6-10-7 – подогрев сбрасываемого воздуха. Достоинства установки П.Л. Капицы: 1. Применение турбомашин позволяет создавать установки практически любой производительности. 2. Установка получается компактной, надежной, с малой металлоемкостью, хорошо уравновешенной, следовательно, более дешевой. 3. Получается абсолютно чистый воздух, без следов смазочных масел. 4. Применение низкого давления (0,5-0,7 МПа) позволяет использовать вместо рекуперативных теплообменников более эффективные теплообменники регенеративного типа. 5. Высокий КПД отдельных аппаратов и агрегатов. Недостаток: увеличивается расход энергии на 1 кг сжиженного воздуха, так как возрастает общее количество перерабатываемого воздуха. Таким образом, удельный расход энергии в этой установке больше, чем в установках Клода и Гейландта, но с увеличением производительности их показатели сближаются. КПД установки Капицы равен примерно 13–14 %. Достоинства и недостатки циклов высокого, среднего и низкого давлений позволили создать высокоэффективные комбинированные установки. В них используются многоступенчатое охлаждение и агрегаты с высокими КПД. В настоящее время именно такие схемы приняты при создании крупных установок с большой производительностью. Они довольно разнообразны и серийно выпускаются отечественной промышленностью [2].
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-30; просмотров: 119; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.237.255 (0.005 с.) |