三空氣液化時(shí)的制冷原理

1、LOGO三、三、2.空氣液化時(shí)的制冷原理空氣液化時(shí)的制冷原理二、空氣液化時(shí)的制冷原理二、空氣液化時(shí)的制冷原理 v 工業(yè)上空氣液化常用兩種方法獲得低溫，即空氣的節(jié)工業(yè)上空氣液化常用兩種方法獲得低溫，即空氣的節(jié)流膨脹和膨脹機(jī)的絕熱膨脹制冷。流膨脹和膨脹機(jī)的絕熱膨脹制冷。v 節(jié)流膨脹為等焓過程節(jié)流膨脹為等焓過程 ，氣體經(jīng)過節(jié)流膨脹后，一般，氣體經(jīng)過節(jié)流膨脹后，一般溫度要降低。膨脹機(jī)的絕熱膨脹為等熵過程。溫度要降低。膨脹機(jī)的絕熱膨脹為等熵過程。 二、空氣液化時(shí)的制冷原理二、空氣液化時(shí)的制冷原理 三、空氣的液化循環(huán)三、空氣的液化循環(huán) v 目前空氣液化循環(huán)主要有兩種類型：以節(jié)流為基礎(chǔ)目前空氣液化循環(huán)主要有

2、兩種類型：以節(jié)流為基礎(chǔ)的液化循環(huán)；以等熵膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)。的液化循環(huán)；以等熵膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)。 1以節(jié)流膨脹為基礎(chǔ)的循環(huán)以節(jié)流膨脹為基礎(chǔ)的循環(huán) v 亦稱簡單林德循環(huán)。節(jié)流的溫降很小，制冷量也很亦稱簡單林德循環(huán)。節(jié)流的溫降很小，制冷量也很少，所以在室溫下通過節(jié)流膨脹不可能使空氣液化必須少，所以在室溫下通過節(jié)流膨脹不可能使空氣液化必須在接近液化溫度的低溫下節(jié)流才有可能液化。因此，以節(jié)在接近液化溫度的低溫下節(jié)流才有可能液化。因此，以節(jié)流為基礎(chǔ)的液化循環(huán)，必須使空氣預(yù)冷，常采用逆流換熱流為基礎(chǔ)的液化循環(huán)，必須使空氣預(yù)冷，常采用逆流換熱器，回收冷量預(yù)冷空氣。節(jié)流循環(huán)流程的示意圖及器，

3、回收冷量預(yù)冷空氣。節(jié)流循環(huán)流程的示意圖及T-S圖圖由圖表示。系統(tǒng)由壓縮機(jī)、中間冷卻器、逆流換熱器、節(jié)由圖表示。系統(tǒng)由壓縮機(jī)、中間冷卻器、逆流換熱器、節(jié)流閥及氣液分離器組成。流閥及氣液分離器組成。v 應(yīng)用簡單林德循環(huán)液化空氣需要有一個(gè)啟動(dòng)過程，應(yīng)用簡單林德循環(huán)液化空氣需要有一個(gè)啟動(dòng)過程，首先要經(jīng)過多次節(jié)流，回收等焓節(jié)流制冷量預(yù)冷加工空氣，首先要經(jīng)過多次節(jié)流，回收等焓節(jié)流制冷量預(yù)冷加工空氣，使節(jié)流前的溫度逐步降低其制冷量也逐漸增加，直至逼使節(jié)流前的溫度逐步降低其制冷量也逐漸增加，直至逼近液化溫度，產(chǎn)生液化空氣。這一連串多次節(jié)流循環(huán)即林近液化溫度，產(chǎn)生液化空氣。這一連串多次節(jié)流循環(huán)即林德循環(huán)啟動(dòng)階段

4、如上圖。德循環(huán)啟動(dòng)階段如上圖。v 實(shí)際林德循環(huán)存在著許多不可逆損失，主要有：實(shí)際林德循環(huán)存在著許多不可逆損失，主要有：v 壓縮機(jī)組（包括壓縮和水冷卻過程）中的不可壓縮機(jī)組（包括壓縮和水冷卻過程）中的不可逆性，引起的能量損失；逆性，引起的能量損失；v 逆流換熱器中存在溫差，即換熱不完善損失；逆流換熱器中存在溫差，即換熱不完善損失；v 周圍介質(zhì)傳人的熱量，即跑冷損失。周圍介質(zhì)傳人的熱量，即跑冷損失。2以等熵膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)以等熵膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)v (1)克勞特循環(huán)克勞特循環(huán) ：1902年，克勞特提出了膨脹機(jī)年，克勞特提出了膨脹機(jī)膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)稱之為克勞特循環(huán)，其流程

5、膨脹與節(jié)流相結(jié)合的液化循環(huán)稱之為克勞特循環(huán)，其流程及在及在T-S圖中的表示見圖圖中的表示見圖 ：(2)卡皮查循環(huán)卡皮查循環(huán) v 該循環(huán)是一種低壓帶膨脹機(jī)的液化循環(huán)，由于節(jié)流前該循環(huán)是一種低壓帶膨脹機(jī)的液化循環(huán)，由于節(jié)流前的壓力低，節(jié)流效應(yīng)很小，等焓節(jié)流制冷量也很小，所以的壓力低，節(jié)流效應(yīng)很小，等焓節(jié)流制冷量也很小，所以這種循環(huán)可認(rèn)為是以等熵膨脹為主導(dǎo)的液化循環(huán)，此液化這種循環(huán)可認(rèn)為是以等熵膨脹為主導(dǎo)的液化循環(huán)，此液化循環(huán)是在高效離心透平式膨脹機(jī)問世后，循環(huán)是在高效離心透平式膨脹機(jī)問世后，1937年原蘇聯(lián)年原蘇聯(lián)院士卡皮查提出的，因此稱為卡皮查循環(huán)。院士卡皮查提出的，因此稱為卡皮查循環(huán)。v 從實(shí)質(zhì)上來看，卡皮查循環(huán)是克勞特循環(huán)的特例。在從實(shí)質(zhì)上來看，卡皮查循環(huán)是克勞特循環(huán)的特例。在循環(huán)中采用了高效離心空壓機(jī)及透平膨脹機(jī)，其制冷效率循環(huán)中采用了高效離心空壓機(jī)及透平膨脹機(jī)，其制冷效率等于等于0.8或更高，大大提高了液化循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性。通?？ɑ蚋?/p>