Ожижители Линде

Фиг. 43. Схема простого воздушного ожижителя Линде.

Т . Для определения численной величины г как функции температуры газа на выходе из испарителя-холодильника значения и следует брать по термодинамическим диаграммам. Нами вычислены значения е для простого воздушного ожижителя Линде с предварительным охлаждением при следующих условиях х=1 атм, Г, = 80° К, / 2=200 атм. Результаты приведены на фиг. 48, где показана зависимость г от температуры предварительного охлаждения Т . [c.60]

Фиг. 60. Общая схема небольшого ожижителя водорода типа Линде, работающего от баллонов [168].

Ожижители воздуха низкого давления. Второй предельный случай работы по схеме Клода имеет место, когда (1—х)—доля газа, проходящего через детандер, становится очень большой (- 100/6). Для получения наибольшей эффективности в этих условиях необходимы сравнительно низкое давление ро после компрессора и низкая температура па входе в детандер. Хотя, как указывалось выше (п. 32), такие машины низкого давления применялись фирмой Линде в начале 30-х годов [130, 131, 182], однако первое подробное описание ожижителя воздуха, работающего по этому принципу, было дано Капицей [181]. Установка Капицы работает следующим образом воздух под давлением 6,5 атм поступает в машину и после прохождения через теплообменную систему. "разделяется на два потока, один из которых (1 —т), содержащий основную массу газа, проходит через турбину, используемую [c.84]

Казалось, технические трудности, возникающие на пути использования детандера, делают его применение бесперспективным. Вот что писал по этому поводу в 1896 г. известный ученый, построивший первый в мире промышленный ожижитель воздуха, профессор Мюнхенского университета К. Линде Практическое осуществление этого процесса (теоретически неоспоримого) является сомнительным по следующим причинам. Предположим, что в этом процессе был бы применен атмосферный воздух при той температуре, которая нужна для его ожижения при этой температуре все вещества, содержащиеся в воздухе в качестве примесей вода, двуокись углерода и т. п., так же как и остатки применяемых смазывающих материалов, перешли бы в твердое состояние. В этих условиях стала бы невозможной работа цилиндра расширения и его распределительных механизмов. Те лица, которым приходилось работать при таких низких температурах, знают по опыту, насколько трудно в этих условиях управление даже простым вентилем. Вместе с тем было бы чрезвычайно трудно или даже невозможно защитить с необходимой для этих низких температур тщательностью как сам цилиндр расширения, так и его механизмы от влияния внешнего тепла, и, следовательно, этот способ совершенно непригоден для достижения этих низких температур [И]. [c.28]

Используя регенеративный теплообмен, К. Линде, как уже упоминалось, построил в 1895 г. первый промышленный ожижитель воздуха, в котором внутреннее охлаждение осуществлялось дросселированием. Схема этой установки показана на рис. 12. Сжатый до давления 20 МПа в компрессоре 1 воздух охлаждается сначала в холодильнике 2 водой, а затем обратным потоком в теплообменнике 3. [c.40]

Цикл Линде. Вместо адиабатического расширения, необходимого для охлаждения в описанном выше цикле идеального ожижителя, Линде [115— 1171 и Хемпсон [118] независимо друг от друга предложили в 1895 г. метод. [c.52]

Фиг. 44. Т— У)-диаграмма, иллюстрирующая термодинамический цикл работы простого воздушпога ожижителя Линде по фиг. 43.

Применение (Н — )S)-диaгpaммы и условия максимального выхода жидкости. (Я — 5 )-диаграмма, дающая зависимось между энтальпией Н и энтропией S для различных изобар и изотерм, уже применялась при вычислении к. п. д. паровых компрессионных машин (см. раздел 2). Такая диаграмма удобна также для определения к. п. д. воздушных ожижителей Линде (а также водородных и гелиевых ожижителей). [c.57]

Рассмотрим простой воздушный ожижитель Линде, описанный выше и схематически изображенный на фиг. 43. Цикл работы можно проследить по (Я — 15 )-диаграмме на фиг. 45. В этой диаграмме, как указывалось ранее (ср. фиг. 20 и 21), сплошные кривые изображают изобары iP2>P>Pi) тонкие пунктирные кривые — изотермы а жирная пунктирная—границу гетерогенной двухфазной области. Отметим, что внутри гетерогенной области изобары и изотермы прямолинейны и совпадают друг с другом, причем наклон их зависит от абсолютной температуры. Точка а представляет состояние газа при и р,, т. е. перед входом в компрессор. Процесс изотермического сжатия до и изображается линией аЬ. Практически = 293° К, а. ж приблизительно равны 1 и 200 атм соответственно. Линия Ьс изображает охлаждение сжатого газа в теплообменнике. Из точки с газ дросселируется от р и Тд до 7 j и 7 j, что показано горизонтальной прямой d (Я = onst). Положение точки d определяет относительное количество газа а, сжижаемое в процессе расширения. Жидкий воздух при р и Т- изображается точкой /, а воздух в состоянии насыщенного пара при тех же р и 7, — точкой е. Этот газообразный воздух через теплообменник возвращается, на вход компрессора, что показано на диаграмме линией еа. [c.57]

Фиг. 47. Схема простого ожижителя Линде с предварительным ох-лаждешем.

Понятно, что с термодинамической точки зрения детандерный ожижитель является более совершенным и эффективным аппаратом, чем ожижитель Линде, и требует лишь одного рабочего тела, хотя введение детандера несколько усложняет установку и увеличивает ее габариты. [c.458]

Более современные ожижители воздуха. Подробное описание более современных ожижителей воздуха по схеме Линде выходит за рамки настоящей работы. Можно лишь указать, что они основываются на схеме с двумя ступенями давлений, приведенной на фиг. 55. Однако в настоящее время основной задачей является производство не жидкого воздуха, а чистого жидкого кислорода или чистого жидкого азота, которые получаются путем низкотемпературной ректификации воздуха. Небольшие воздухоразделительные установки, пригодные для лабораторий, разработаны с использованием холодильного цикла, основанного на адиабатическом расширении сжатого газа (см. разделы 6 и 7), как, например, схелхы Клода—Гейландта (и. 32) и схемы низкого давления (и, 36 п 37). [c.67]

Большие водородные ожижители. Впервые водород был сжижен Дьюаром в 1898 г. в Лондоне [132—134]. Дьюар применил для ожижения водорода простой цикл Линде с использованием эффекта Джоуля—Томсона. Сжатый до высокого давления водород предварительно охлаждался ниже инверспонной температуры в змеевике, погруженном в жидкий воздух, кипя-дций под пониженным давлением. Подробного описания аппаратуры не существует, хотя подобные установки были построены фирмой Бритиш Оксид-жен К° и одна из них была в 1904 г. приобретена Бюро стандартов США [135]. [c.68]

Фиг. 56. Схема ожижителя водорода Треверса [136] по простой схеме Линде с предварительным охлаждением жидким воздухом.

Ф и г. 57. Схема ожижителя водорода типа Линде Лейденского университета 1953 г. [152]. г—отмачка павнш жидкого воздуха (0,1 атм) 2—к высоковакуумному пасосу я—подача жидкого воздуха 4—слив высоковакуумному васо су 6—жидкий воздух 7—монел S—сталь [c.70]

Ожижитель воздуха Клода—Гейландта. В табл. 14 приведены значения (1—х) доли газа, проходящего через детандер, и температуры газа Т,. на входе в детандер в зависимости от давпепия сжатия р. для осуществления цикла с максимальной эффективностью. Существуют два предельных случая работы по схеме Клода первый, когда температура газа на входе в детандер Г,, становится равной комнатной температуре, и второй, когда количество газа, проходящего через детандер (1—х), приближается к 100%. Первый предельный случай используется в схеме ожижителя воздуха Гейландта, второй — в схемах низкого давления с детандером, работающим при очень низких температурах. Такие машины низкого давления появились в начале 30-х годов в воздухо-разделительных установках системы Линде—Френкля с ирименением турбодетандеров [182]. [c.84]

Теплообменник двухступенчатого ожижителя воздуха по схеме Линде (см. п. 21) должен иметь три секции, предназначенные для газа высокого, среднего и низкого давлений его устройство показано на фиг 81. Недостатки, присуш,ие теплообменникам типа Линде, в значительной мере устранены в теплообменнике типа Хемпсона [118], изображенного схематически на фиг. 82. Газ высокого давления идет по трубчатому змеевику, навитому в несколько рядов (описание способа навивки см. в п. 23, а также в статье Кука [214]). В теплообменниках более сложной конструкции аналогичным образом свивается целый ряд параллельных трубок (см. Спендлин [215]). Обратный поток расширенного газа идет но зазорам между трубками высокого давления, которые помеш ены в пространстве, ограниченном трубами а ш Ь (см. фиг. 82). Теплообменники Хемпсона можно считать аппаратами с перекрестным током, ибо таз низкого давления обтекает трубки змеевиков высокого давления практически под прямым углом. Чтобы сохранить необходимый зазор между трубками высокого давления, перед навивкой их обматывают проволокой или нейлоновой нитью [215]. Применяются также и другие способы обеспечения соответствующих проходов для обратного потока ), например навивка трубок высокого давления рядами, с проставками между каждая рядом. Другие возможные варианты конструкций таких теплообменников даны в п. 48. [c.100]

Следует заметить, что Триплер здесь ввел в заблуждение Бейкера, пользуясь его неосведомленностью. Установка Триплера для ожижения воздуха была по существу копией той, которую К. Линде сделал в Мюнхене еще в 1895 г. В такой системе из 1 кг воздуха получалось в ожижителе около 50 г жидкого воздуха, т. е. 5%. Поэтому получить из 3 галлонов воздуха прибавку в 7 галлонов Триплер никак не мог. [c.185]

Схема ожижительной установки, работаюш ей по методу Клода (обычно эти установки называют детандерными ожижителями), изображена на рис. 13-23. Отличие ее от установки Линде состоит в том, что вместо редукционного вентиля в ней используется детандер 2. Так же как и в установке, работаюш ей по схеме Линде, в детандерном ожижителе применяется предварительное охлаждение газа, сжатого в компрессоре J, [c.457]

Несмотря на то что изменение температуры газа с изменением давления при дросселировании невелико, этот процесс нащел из-за своей простоты широкое техническое применение. Так, используя дросселирование, К. Линде в 1895 г. построил первый промышленный ожижитель воздуха. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...