外行学空分（245）一一膨胀制冷分系统的有效能效率

  关于绝热效率是不是等熵效率，所谓等熵效率是以等熵过程或可逆过程为基准即效率100%计算出的有效能效率。绝热效率就是绝热压缩过程的有效能效率或者称为绝热压缩过程的等熵效率。认为绝热效率不是等惝效率或者有效能效率，先生是不是钻了牛角尖。
/ z5 T7 c) j- W2 I    我当然理解先生的意思，先生认为所谓的等熵效率或有效能效率是有效能投入产出率，先生的这种讲法也是有出处的，系统或分系统的等熵效率或有效能效率原先就是这样规定的，但这是过去的事情了，因为这样的定义只有严格前提条件下才是有意义的，在大多数情况下都是非常不靠谱的，故有白箱黑箱灰箱的说法，现在国家标准能星系统火用分析技术导则，对有效能效率或者等熵效率除了原有定义外即先生认知的有效能进出口比值外，又增加了目标火用效率的定义和计算公式，请先生认真学习一下再说。

   深冷气体的实际液化功当然是指深冷气体单独液化的实际功耗，而不是指液化装置和空分装置联合的液化边际功耗。先生既然指责（制氧技术）中的气氧实际液化功1.25-1.47KNh每标准立方米液氧（我认为应该在0.7-1.0KWh每标准立方米液氧）的数据落后五十年（其实就是胡说八道的客气说法，先生对我可没有那么客气，民科的帽子满天飞）为什么不进行一下深冷气体单独液化的功耗计算，用得着找实际例子（都是液化和空分装置的联合装置）来证明先生的观点。先生既然手持林德专用软件又自诩非常会计算，用得着东拉西扯吗，直接算出给定设备性能参数下极限液化效率，不就一锤定音了，绕来绕去有意思吗？

  关于氮气的液化功耗，关健的问题不在低压流程还是中压流程，在无换热损失无正返流阻力损失无散冷损失的极限工程条件下，中压流程和低压流程只要设备性能参数一致，两者的效率并无区别。先生可以算一算再说，关健在于是单独液化还是和空分装置的联合，两者之间的效率差距是巨大的。

看来尤总并不喜欢“民科”头衔，在这点上就不如人家“诺贝尔哥”了，“诺贝尔哥”就大方地承认自己是民科，而且说：“如果将来中国有人拿诺贝尔奖的话，更可能来自民间”，所以说人家“诺贝尔哥”声名远播不是没有理由的，首先坦然面对也。

膨胀机等熵效率是依制冷量或输出功定义的，不是按冷能定义的，比如机前和机后压力都分别固定，机前温度都是200K，假设理想气体，效率100%时，机后温度100K；效率90%时，机后110K；80%，120K；……0%，200K，相当于节流，温度不变。
1 W2 J* O) \* k+ g
但是以上各过程中，效率90%时的冷能并不是100%时的0.9倍，而是小于0.9倍，冷能由冷量和冷量品位两个因素确定，110K至100K的冷量品位显然要高于200K至110K。
/ \6 g" y# t3 a( f* k$ [5 l# M
+ s; h; S. l: M" [  t8 w  n与气体膨胀过程相对应，气体压缩过程的绝热效率是按输入功定义的，不是按气体得到的有效能定义的，只要过程效率不是100%，有效能都不守恒。
* A/ ]8 b" a8 }& ~
' {8 L* X9 _- n3 O6 Z具体到低温气体的增压过程，仍按理想气体，机前和机后压力都分别固定，显然，绝热效率100%时，功耗最少，气体温度升高也最少；效率50%时，功耗增大到效率100%的2倍，气体温升也是2倍，而机后压力与效率100%时相同，可以认为气体的压力能相同，但冷能减少更多。低温气体的有效能可认为是压力能与冷能两者之和，效率50%时输入功已经是100%时的2倍，加上冷能减少更多，气体有效能增加量与输入功比值显然小于50%。

比如低温气体压缩过程的绝热效率100%时，气体压力能增加Ep，冷能减少Et0，输入功W，则气体有效能增加的效率(Ep-Et0)/W=100%；绝热效率50%时，气体压力能增加Ep，冷能减少Et1(Et1>Et0)，输入功2W，则气体有效能增加的效率(Ep-Et1)/(2W)<(Ep-Et0)/(2W)=50%，显然气体有效能增加的效率与绝热效率并不相等。

  先生一直坚持说绝热效率不是有效能效率，现在又讲膨胀机绝热效率是等熵效率，等熵效率不就是有效期效率吗？或者先生认为压缩绝热效率不是有效能效率，只有膨胀机绝热效率是等熵效率？！

膨胀机等熵效率也有人称为绝热效率，定义一样，都是指膨胀机制冷量或输出功效率，可以称为膨胀机产生冷量的效率，但不是膨胀气体产生冷能的效率，冷量和冷能是两回事，你公式中分子是冷能效率，分母是冷量(输出功)效率，这两个效率并不相等，不能用同一个字母。

/ R9 \- d6 v6 Q$ ~' F. n膨胀机高温高焓降冷量多但冷能少，低温低焓降冷量少但冷能多，冷量和冷能都是空气分离和液化过程所需要的，根据需要确定膨胀气体温度。

比如液化氮气和液化氧气相比，液氮冷量0.15kWh/Nm3，液氮冷能0.27kWh/Nm3；液氧冷量0.16kWh/Nm3，液氧冷能0.25kWh/Nm3
0 \5 ~9 J2 m/ M! }& Y5 Y
液氮冷量少冷能多，液氧冷量多冷能少。显然，液化氮气时，需要增大冷能可以减少冷量；液化氧气时，需要增大冷量可以减少冷能。所以液化氮气时，应该适当降低膨胀气体温度，增加冷能减少冷量；液化氧气时，应该适当升高膨胀气体温度，增加冷量减少冷能。