外行学空分(117)一一一点心得(10)

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  深冷空分流程从本质上来说，是一个近似二元物系(氧氮)的三元物系(氧氮氩)的开式热泵供冷供热精馏分离流程。从精馏的角度来说是非常简单的，但由于空气的精馏只能在深冷气液共存的条件下才有可能实现，因此如何实现空气制冷液化就成为了实现空气开式热泵供冷供热精馏分离的前提条件。所以深冷空分有时候也叫做深冷工程，深冷空分装置从原理上而言是空气开式热泵供冷供热精馏分离和空气开式热泵一膨胀制冷液化的联合装置。  
& }9 A8 [. a  H' j- O     热泵是运用非常广泛的热力学过程，日常生活中的空调，冰箱，空气能热水器都是热泵运用的实际案例。其中又分为制冷热泵和制热热泵两种，都原理上并无不同。所谓的制冷热泵如空调，冰箱，是将目标物系中的热量通过热泵运行输送给环境（大气或者冷却水），所谓的制热热泵如空气能热水器，是通过热泵的运行把环境中的热量输送给目标物系。
    如何衡量热泵制冷（制热）的效率呢？有两个指标，一是给热系数或制冷系数，给热系数是目标物系得到的热量数量和热泵循环工质压缩功耗的比值，制冷系数是目标物系输出的热量数量和热泵循环工质压缩功耗的比值。同时给热系数或制冷系数和环境温度和目标物系温度之间的温差相关，两者之间的温差越小热泵循环工质压缩机的压缩比越小，相应地输送相同数量热量的热泵循环工质压缩机功耗越小，给热系数或制冷系数越大。热泵效率是热泵的第二个指标是有效能效率，要把热量输送到环境或从环境吸收热量输送给高温物系是一个有效能增加的过程，其增加的有效能可以通过卡诺循环而求得，热泵其实是一个逆卡诺循环！热泵的有效能效率是目标物系的热量和目标物系输出的热量（得到的冷量）中的有效能数量和热泵循环工质压缩功耗的比值，毫无疑问有效能效率总是小于1的（热力学第二定律），热家有效能效率要比热泵给热系数或制冷系数更准确更深刻。
5 x/ |6 v0 F, L4 p$ n    空分装置是空气开式热泵供冷供热精馏工艺方案和空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案的联合装置，深冷空分中的制冷并不是大家常见的热泵制冷（开式热泵是液化的关健因素，增加冷能但不产生冷量），而是等温焓差和膨胀制冷，为什么深冷空分中不采用热泵制冷呢？原因当然是在深冷条件下热泵制冷不可行，与膨胀制冷相比效率要低得多。
   深冷空分中的等温焓差和空气膨胀制冷当然也有效率的高低问题，其中等温焓差的制冷效率大大低于空气膨胀制冷，而空气膨胀制冷的效率又受那些因素影响呢？除了空压机等温效率和膨胀机绝热效率等设备性能参数及换热器温差及正返流阻力等工程条件外，最关健的因素有两个，一是膨胀机的进口温度，二是膨胀机进口压力及膨胀比！其中第一个因素其实就是所谓的高温高焓降，但膨胀机进口温度并不是可以随意设定的！空分装置中的空气膨胀制冷只是空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案的一个组成部分，并不能实现独立稳态化运行！只有空气开式热泵一膨胀制冷液化才能完现独立稳态化运行！
0 d! W" ~7 w3 F     深冷空分教科书中的空分原理部分，存在一个非常重大的缺陷，对于空分装置中的空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案，只讲等温焓差和空气膨胀制冷，只讲所谓的冷量平衡和高温高焓降！而对于空气开式热泵液化部分则很少涉及！其实所谓的冷量平衡本质上是热功衡算，是基于热力学第一定律的热量平衡！而所谓的高温高焓降则是膨胀过程的基本特征！等于什么也没说！
     空分原理中真正重要的空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案及工艺参数的优化，即在给定设备性能参数及工程条件下，如何通过空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案及工艺参数的优化实现最高的空气开式热泵一膨胀制冷液化效率！而不是抽象地说什么冷量平衡和高温高焓降！关于这个问题后面将进行详细的讨论！
   

Yb2021

双塔流程和新单塔专利流程比较，应该是比较的是开式热泵精馏的效产，热泵精馏效率高，则流程拥有能耗的优势，而重中之重是比较双塔流程和新单塔专利流程的热泵效率。

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学习学习！！！

学无止境_d7S3X

感谢分享！！！！！！！！

Yb2021

空分装置是空气开式热泵供冷供热精馏工艺方案和空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案的联合装置！空气开式热泵一膨胀制冷液化工艺方案中的开式热泵液化工艺参数和空气开式热泵供冷供热精馏工艺方案中的开式热泵供冷供热方案对于空气开式热泵一膨胀制冷液化效率和空气开式热泵供冷供热精馏工艺方案效率最重要的影响因素。