每天读书《空分技术读本》王丽丽、刘勃安等编

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  B2 t8 x- i& |4 b" X: t5 |8 |三、深冷循环
1、节流循环
     空气经压缩，温度和焓值都会增加，但经水冷却后，空气温度保持不变，说明冷却水带走了一部分能量。由于在空气液化实质的讨论中和等温压缩时能量转移，经等温压缩后，虽然空气的压力提高了，但本身的能量反而减少了。因此，空气本身原有能量的减少是循环制冷量的来源。制冷量的大小完全取决于空气在压缩过程中内部能量被冷却水带走的数量，即i1-i2。
9 M+ @1 `1 r6 o6 e8 o# Y     节流阀的作用是将空气膨胀而降温，使空气（工质）具有吸收热量的能力，热交换器在循环中只起热量的转换作用，没有它，即便节流前压力很高，节流后温度降低还是不大的，不可能达到液化温度。然而，热交换器能使温度部太低的制冷量转变成温度更低的制冷量。
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8 _0 g7 S* K( B* e; n2、对外做功的绝热膨胀循环
     在深冷循环中，利用对外做功的绝热膨胀，无疑较利用节流膨胀要经济的多。但由于膨胀机在低温下操作，空气很容易液化，如果有液体生成，则将引起液击，对膨胀机不利。因此，一般不单独采用膨胀机，它常与节流阀配合起来使用。
: L7 Z5 |! y1 m# Y     分析循环制冷量。设1kg空气为基准，Gkg空气经过膨胀机，（1-G）kg空气经节流阀。假如在过程中将全部空气节流膨胀，那么这时循环制冷量就是节流膨胀循环制冷量，即q=i1-i2，式中i1、i2是相同温度下，低压空气和高压空气的焓。
     若有Gkg空气经膨胀机对外做功，也即膨胀机的制冷量，其值为G（i3-i4），式中i3、i4是膨胀机进、出口焓。
  W9 j7 f& B6 y. t. E- _     因此，带膨胀机循环的空气制冷量为：q=（i1-i2）+G（i3-i4）
     若带膨胀机循环的空气量为V（标准状态）（m3/h），那么，带膨胀机循环制冷量：Q=-△I+Q膨
0 L# k+ s& A/ F* _: b     式子中： △I  等温节流效应，表示全部空气压缩后经节流循环制冷量；
8 d. H1 @; z9 u6 h% a. ?                   Q膨  膨胀机制冷量


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下一期：3、增压-透平膨胀机循环

等温压缩前后，气体压力提高，温度保持不变。帖子里讲等温压缩压力虽然提高但能量减少，这种讲法是不严密的。能量有各种各样的形式，就压缩过程来说，主要涉及压力能和热能。等温压缩过程气体的压力能是增加的。但气体的焓值是下降的。帖子里所讲的等温压缩后气体能量下降，准确的讲法应该等温压缩焓值下降，此即所谓的等温焓差。是空分装置的冷量的一个重要来源。但不宜泛泛地讲等温压缩后气体能量减少了。因为能量准确的涵义是有效能而不是焓值。