Ⅰ 實際氣體節流膨脹的定義和特徵
節流膨脹和焦耳-湯姆生效應走味第一定律在實際氣體應用體現
節流膨脹定義:較高壓力下的流體(氣或液)經多孔塞(或節流閥)向較低壓力方向絕熱膨脹過程。
節流膨脹過程特點是節流前後焓值相等:H1=H2 或 ΔH=0。
焦-湯系統定義式:,因為 ??p <0,所以表示流體經節流後(1)溫度升高(致熱),(2)溫度不變,(3)溫度降低(致冷)。值得指出在 T=f(p) 函數圖中的等焓線非節流過程所經歷的途徑。
Ⅱ 節流膨脹降溫的原理
熱膨脹是指與外界沒有熱量交換,但氣體對外界做功,氣體膨脹。根據熱力學第一定律,可證明這是等焓過程,在這個過程中氣體體積增大,壓強降低,因而溫度降低。所以絕熱膨脹經常用於降低氣體的溫度,起到冷凍的效應。
絕熱膨脹法是德國科學家林德等人在征服「永久氣體」的過程中研究發現的。壓縮—絕熱膨脹法的過程是先向容器里裝入氣體,施加高壓,通過外界做功,使氣體體積變小,氣體分子運動加快(增加分子的平均動能),溫度升高,接著通過冷卻劑的蒸發吸熱,帶走熱量。
把受壓氣體冷卻到原來的溫度。然後斷絕容器(系統)與外界的熱交換,讓受壓的氣體通過狹窄的口子急劇膨脹,對外做功,由於從外界吸收的熱量為零,因此只能減少自身的內能,從而達到降溫的目的。
(2)節流膨脹製冷有什麼特點擴展閱讀
甲烷尾氣的膨脹製冷有兩種方式:節流膨脹(即節流閥)和膨脹機膨脹。在國內一些早期的乙烯裂解裝置中,尾氣膨脹基本採用節流閥進行,節流膨脹接近於等焓膨脹,其膨脹過程不能用來做功,且因能量損失較大故膨脹後的氣流溫度降低不太多,製冷效果不佳。
採用透平膨脹機進行膨脹製冷則接近於等熵膨脹,由於絕熱等熵膨脹可以對外做功,並且使膨脹後的氣流溫度達到最大程度的降低,因此絕熱等熵膨脹是獲得低溫最有效的膨脹過程,能取得較好的製冷效果,同時大大減小了乙烯壓縮機的負荷,降低了乙烯裝置能耗。
由此可見採用透平膨脹機一方面可使介質的溫度顯著降低,另一方面還能利用膨脹機做功驅動壓縮機,從而達到能量回收,綜合利用的目的。
Ⅲ 有機化工生產技術 節流膨脹製冷有什麼特點
氣體通過膨脹機作外功膨脹,要消耗內部能量,溫降效果比節流不作外功膨脹時要大得多。尤其是對低壓空分設備,製冷量主要靠膨脹機產生。但是,膨脹機膨脹的溫降在進口溫度越高時,效果越大。並且,膨脹機內不允許出現液體,以免損壞葉片。
Ⅳ 非理想氣體節流膨脹特點
非理想氣體節流膨脹特點如下:
1、系統沒有能量的輸入。
2、流體的溫度下降。
3、較高壓力下的流體經多孔塞向較低壓力方向絕熱膨脹過程。
Ⅳ 實際氣體節流膨脹特點
實際氣體節流膨脹特點是較高壓力下的流體經多孔塞向較低壓力方向絕熱膨脹過程。1852年,焦耳和湯姆遜設計了一個節流膨脹實驗,使溫度為T1的氣體在一個絕熱的圓筒中由給定的高壓p1經過多孔塞緩慢地向低壓p2膨脹。多孔塞兩邊的壓差維持恆定。膨脹達穩態後,測量膨脹後氣體的溫度T2。他們發現,在通常的溫度T1下,許多氣體經節流膨脹後都變冷。如果使氣體反復進行節流膨脹,溫度不斷降低,最後可使氣體液化。