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行业知识

空分容器中的转变与受损分析

作者: 添加时间:2014/8/3 17:09:12 浏览:

   低温工质的冷量烟低于环境温度的系统具有吸收环境热量的能力,如果在冷源与环境之间设置卡诺热机,则可以利用冷源的吸热作用推动热机对外做功,饱和温度下纯液氧或纯液氮在定压汽化过程中的吸热是恒温冷源,而过冷液体或低温气体吸热后温度会升高,因而是变温冷源。所以,每摩尔低温液体的冷量拥可表达为液体变温冷源冷量拥、液体汽化吸热的恒温冷源冷量拥和气体变温冷源冷量拥三部分之和。

  能质系数同样多的冷量,在不同的温度下所具有的冷量拥并不相等,温度越低,冷量拥越大。一般来说,低温液体压力增大后,因汽化温度会升高,所以低温液体的能质系数会减小。所以,低温液体压力增大后,冷量拥减少。相反,当低温液体的压力下降时,汽化温度降低,能质系数增大,液体所具有的冷量拥就增加。显然,与环境空气组成相同的混合气体的摩尔扩散拥为0,空气中含量越少的纯气体,它的摩尔扩散拥越大。
  由于纯气体的扩散拥在数值上正好等于这种气体在环境条件下的最小分离功,因此,空气中含量越少的纯气体,为了将它从空气中分离出一摩尔的纯气体来,所需要付出的代价也就越大。这说明环境温度越高,分离一定量的空气所需要付出的代价会越大。传热过程热量只能自动地由高温物体传递给低温物体,或者反过来说,低温工质的冷量只能自动地传递给较高温度的工质。在冷量传递的过程中,也完成了冷量拥的传递,但在冷量传递过程中,必定会伴随着冷量拥的损失。
  拥损失与传递的热量、环境温度及传热温差成正比,而与冷热流体绝对温度的乘积成反比。传热过程中的温差越大,则拥损失越大。在相同的传热温差下。越低温度下的传热过程的拥损失越大,而且是随着温度的降低,拥损失迅速增大。所以,应首先设法减小低温下的传热温差(例如冷凝蒸发器的温差),以避免传热过程中冷量拥损失过大。传热过程实际上是以降低能质系数的方式消耗冷量拥,以降低能质系数为代价来建立传热温差,以此作为传热过程的推动力。
  气体膨胀过程气体在膨胀机内膨胀后,压力下降,机械拥减少。而气体膨胀会产生冷量,膨胀后气体的冷量要比膨胀前多。同时,气体膨胀后温度降低,能质系数也要增大。因此,气体经膨胀后,冷量拥增加。所以说,气体膨胀过程是个机械拥转换为冷量拥的过程。但气体膨胀后所增加的冷量拥的数量总是小于机械拥减少的数量。只有在等嫡效率为10的理想条件下,增加的冷量拥的数量和输出外功数量两者之和才能与减少的机械拥的数量相等,否则前两者之和小于第三者。
  一般来说,膨胀气量越大,膨胀前压力越高,膨胀后压力越低,等墒效率越高,则膨胀过程所产生的冷量拥就越多。至于膨胀前温度的影响要复杂一些。一方面,机前温度越高,产生的冷量越多;但另一方面,机前温度越低,所产生冷量的温度也越低,因而所产生冷量的能质系数也越大。实际上,与“高温高焙降”正好相反,机前温度越低,产生的冷量拥越多。