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第五节 空气的液化5 p, q' k% T- U* Q3 ]; s% V
一、空气液化
% V, y/ T1 v+ N8 [( x 要使空气液化,需要从空气中取出热量使其冷却,最后全部成为液体,我们知道,在0.98X10五次方Pa大气压,空气液化温度是-191.8℃,以300K变为干饱和蒸汽需取出224.79kj/kg(即潜热)。显见,为使空气液化,首先要获得低温。
- l$ ~1 C% A0 D6 o- R. H5 w6 {$ B 工业上常用两种方法获得低温,即空气的节流及膨胀机的绝热膨胀制冷。
& P( I Q x1 o( c0 x 1)气体的节流 2 ]) @ N$ l# |1 p# A! T) c
节流可以降温,如打开高压氧气瓶的阀门,使氧气从瓶中放出,不多久就能感觉到阀门变冷了,这表示高压氧气经过阀门降低压力后,温度也降低了,把这种现象应用到空分中,使压力空气经节流阀降压降温。
# c" d& S$ x) P: f ①节流降温 图1-2所示具有一定压力的空气流过节流阀,由于通流截面的突然缩小,使气体激烈扰动,压力下降,由于气体经阀门的时间短,来不及和外界产生热交换,所以q=0;气体对外也没有做功,L0=0,同时认为在阀门前后,气体流速是不变的,即W1=W2,像这样的流动过程称为节流。 A+ [# A5 x1 F
由能量方程得:8 v& ]4 [* q) ~; w3 t9 j/ {, X
( Z. H; b" \; n. Y! ?2 W q=(i1-i2)+1/2g(W22-W12)+Z2-Z1)+L0) Q! I" ]) q, a! u% k4 f; q0 w% |
, e, y; r, U3 V) z
式中 i1、节流后空气焓值
! d; M7 L4 A) u/ ^2 p i2、节流前空气焓值
1 L( M8 e# J/ W2 S5 q' k# J a$ U7 U4 { W1、节流后气体流速
. n, |. }( v3 g3 ~ W2、节流前气体流速
, G3 A) W( L: C/ m Z1、节流后气体势能' Y1 f4 l. y2 l/ Y8 q! {8 @% g- P
Z2、节流前气体势能; y9 R1 l! d+ I, |# Q+ o* R
9 \/ ?+ U h/ ^" ^) o& |
这表示节流过程最基本的特点是气体在节流前后的焓值不变。
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