Глубокое охлаждение используется для сжижения и разделения газов (воздух, коксовый и природный газы и т.д.). Методами глубокого охлаждения получают редкие газы: аргон, гелий, неон, криптон и ксенон. При глубоком охлаждении применяют два основных метода получения низких температур:
• расширение газов без совершения внешней работы (дросселирование с использованием эффекта Джоуля—Томсона);
• расширение газов с совершением внешней работы в детандере.
Дроссельный эффект может быть положительным (при дросселировании газ охлаждается) и отрицательным (газ нагревается). Температура большинства газов при дросселировании понижается, причем воздух, кислород и азот можно охладить при комнатной температуре, а водород и гелий необходимо предварительно охладить для получения положительного дроссельного эффекта.
Цикл высокого давления с однократным дросселированием (рис. 16.4) применяется для сжижения воздуха. Он сжимается в
Детандеры могут быть как поршневыми, так и центробежными (турбодетандеры). При расширении газа в детандере достигается большее снижение температуры, чем при дросселировании. Однако эффективность охлаждения с помощью этого метода невелика из-за гидравлических ударов и вихреобразования в детандере, приводящих к потерям теплоты. Поэтому для получения низких температур осуществляют комбинированные циклы, в которых расширение газа в детандере обеспечивает предварительное охлаждение, а для дальнейшего охлаждения до температуры сжижения применяют дросселирование.
|
|
Контрольные вопросы
1.В каких процессах используется искусственное охлаждение?
2.Как классифицируют способы получения искусственного холода?
3.Какие требования предъявляют к хладагентам?
4.Что называют холодопроизводительностью?
5.Как работают компрессионные холодильные машины?
6.Каков принцип действия абсорбционных холодильных машин?
7.Назовите методы глубокого охлаждения. Чем они различаются?
РАЗДЕЛ V