Cтраница 1
Ожижение воздуха и его разделение путем ректификации представляют собой процессы, включающие тепло - и массообмен, испарение и конденсацию, расширение и сжатие газов и жидкостей. Для осуществления этих процессов используют различные машины и аппараты. Все эти процессы связаны основными общими закономерностями, которые могут быть изучены термодинамическими методами. Использование диаграмм и графиков для наглядного изображения разбираемых процессов и проведения необходимых расчетов значительно облегчает эту задачу. [1]
Для ожижения воздуха, кроме способа Дюара - Линде, употребляется еще способ, основанный на понижении температуры в результате совершения газом работы против внешних сил. [2]
![]() |
Зависимость величин. [3] |
Способ ожижения воздуха, разработанный К. Линде в 1895 г., основан на использовании эффекта дросселирования. [4]
Процессы ожижения воздуха в соответствующих модификациях составляют неотъемлемую часть процесса низкотемпературной ректификации воздуха, в результате которой из него получают кислород, азот, аргон и другие газы. Выбор того или иного процесса ожижения определяется в каждом случае технико-экономическими соображениями, относящимися ко всей установке. Поэтому для агрегатов различных типов в зависимости от условий находят применение все описанные выше процессы - от процесса Линде до процесса Капицы. В крупных кислородных установках применяются главным образом процессы Капицы. [5]
Клода для ожижения воздуха. [6]
По опыту ожижения воздуха нам известно, что чем ниже температура газа, тем меньше должно быть давление для перехода его в жидкое состояние. Если снизить температуру аммиака до 20, то он перейдет в жидкость при давлении в 9 атмосфер, а при 10 тепла ожижение произойдет под давлением 6 2 атмосферы. [7]
Вычисление характеристик ожижения воздуха по схеме Клода было сделано Ленцем [92], взявшим за основу приведенные выше равенства. В своих вычислениях Ленц учел обычные потери в теплообменниках, потери тепла и необратимости при расширении; следовательно, его расчеты близки: к действительным условиям. Полученные результаты приведены на фиг. [8]
Вычисление характеристик ожижения воздуха по схеме Клода было сделано Лопнем [92], внявшим за основу приведенные выше равенства. В своих вычислениях Ленд учел обычные потерли теплообменниках, потери тепла п необратимости при расширении; следовательно, его расчеты близки к действительным условиям. Полученные результаты приведены на фиг. [9]
В случае использования для ожижения воздуха в схеме двух давлений каскадной холодильной установки, включающей три цикла, - аммиачный, этиленовый и метановый-поршневой детандер исключается, и расход энергии на получение жидкого кислорода может быть дополнительно снижен. Однако такая схема включает многочисленное машинное оборудование и весьма сложна в эксплуатации. [10]
Ниже рассмотрены теоретические основы ожижения воздуха. Процессы разделения его на кислород, азот и инертные газы изложены в, гл. [11]
Таким испарителем в случае ожижения воздуха может служить испаритель аммиачной машины или испаритель наинизшей температуры в каскадной схеме. При сжижении водорода испарителем-холодильником служит ванна жидкой смеси ( N2 02), кипящей под пониженным давлением, а при сжижении гелия-ванна жидкого водорода, также кипящего под пониженным давлением. Линде, состоящую из теплообменника Е2 и расширительного ( дроссельного) вентиля Fr Остальная часть схемы пояснений не тре - Испаритель бует. [12]
Таким испарителем в случае ожижения воздуха может служить испаритель аммиачной машины или испаритель напнизшей тем пературы в каскадной схеме. При сжижении водорода испарителем-холодильником служит ванна жидкой смеси ( Na 0o), кипящей под пониженным давлением, а при сжижении гелия-ванна жидкого водорода, также кппящего под пониженным давлением. Остальная часть схемы пояснений не требует. [13]
![]() |
Схема установки для ожижения воздуха ( и и процесс ее работы з /, s - диаграмме ( б.| Схема колонны однократной ректификации. [14] |
Необходимым условием низкотемпературной ректификации является ожижение воздуха и поддержание низкой температуры в разделительном аппарате. Применяемый для этих целей криогенный процесс основан на использовании разделяемого воздуха в качестве рабочего тела. [15]