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第五节 空气的液化
9 e4 _5 q% M/ n3 _, p一、空气液化
" O5 R( X% u, u 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。' u" l: E/ F+ K& c2 Z7 W" {8 z9 S
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。3 E2 k3 |: T8 p' w" b3 V# N9 \" p
1)气体的节流
; r; ]5 ~ @" ~6 [ 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 B$ i0 J. u9 t4 M( K
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。
" w# |: ^$ r6 j$ @! U- I/ a6 K! E 由能量方程得:5 m3 I( n( x9 B1 I' ^2 f! B& Y
* i H! y! q# {% o# d. x
q=(i1-i2)+1/2g(W22-W12)+Z2-Z1)+L0
8 Q0 F9 U$ r) s( {. Y
7 b+ J I1 z$ B 式中 i1、节流后空气焓值! F# y9 {9 f5 ?7 q
i2、节流前空气焓值
: e) v0 ^2 K1 C% b/ `( m W1、节流后气体流速
8 U4 j# ?' X7 f, U7 }! I" d W2、节流前气体流速- b) M2 F! |4 W" S- v) W
Z1、节流后气体势能
5 D. h% w( m6 h. x" s: T Z2、节流前气体势能
- d1 H/ Y% w$ N* Q x3 J2 |
" l7 ]% T% D9 C& a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。- g; l5 A7 O( x( `+ q2 W' K
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