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第五节 空气的液化, p9 Y) C# \% C" r6 C) q1 _
一、空气液化7 W/ C% h# u! W( n
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。
+ a) A+ ]* n+ z) |7 x- ^) ~6 w 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。
" N( p9 K* W: J" g( \8 e 1)气体的节流 W# _0 O5 G" C6 f
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。
; ~7 P: @: c9 `: N3 R i! i 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。! X# l) x1 m. S- W- ?2 D
由能量方程得:
8 k$ g' r) @2 J" D$ K( S. i
8 H: E \! X: W# m q=(i1-i2)+1/2g(W22-W12)+Z2-Z1)+L0$ F, r( y, v, X
7 M" J7 w( L. }/ v
式中 i1、节流后空气焓值
7 `2 C& X9 Q% q/ p! g* d `$ J- E6 n* E i2、节流前空气焓值% }, F% l F0 \, y/ V- ]
W1、节流后气体流速
; B! L* l# @8 e/ o8 B( {) z W2、节流前气体流速
0 s- |* J/ Z! Z, n) o" M5 E Z1、节流后气体势能
) e( ^2 r2 A# t, k Z2、节流前气体势能" i \; Z6 U& ?3 f0 F) D5 C# s
/ n0 _3 a" S5 \/ v" ~& T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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