节流膨胀降温的原理
2022-11-15 · 百度认证:北京惠企网络技术有限公司官方账号
热膨胀是指与外界没有热量交换,但气体对外界做功,气体膨胀。根据热力学第一定律,可证明这是等焓过程,在这个过程中气体体积增大,压强降低,因而温度降低。所以绝热膨胀经常用于降低气体的温度,起到冷冻的效应。
绝热膨胀法是德国科学家林德等人在征服“永久气体”的过程中研究发现的。压缩—绝热膨胀法的过程是先向容器里装入气体,施加高压,通过外界做功,使气体体积变小,气体分子运动加快(增加分子的平均动能),温度升高,接着通过冷却剂的蒸发吸热,带走热量。
把受压气体冷却到原来的温度。然后断绝容器(系统)与外界的热交换,让受压的气体通过狭窄的口子急剧膨胀,对外做功,由于从外界吸收的热量为零,因此只能减少自身的内能,从而达到降温的目的。
扩展资料
甲烷尾气的膨胀制冷有两种方式:节流膨胀(即节流阀)和膨胀机膨胀。在国内一些早期的乙烯裂解装置中,尾气膨胀基本采用节流阀进行,节流膨胀接近于等焓膨胀,其膨胀过程不能用来做功,且因能量损失较大故膨胀后的气流温度降低不太多,制冷效果不佳。
采用透平膨胀机进行膨胀制冷则接近于等熵膨胀,由于绝热等熵膨胀可以对外做功,并且使膨胀后的气流温度达到最大程度的降低,因此绝热等熵膨胀是获得低温最有效的膨胀过程,能取得较好的制冷效果,同时大大减小了乙烯压缩机的负荷,降低了乙烯装置能耗。
由此可见采用透平膨胀机一方面可使介质的温度显著降低,另一方面还能利用膨胀机做功驱动压缩机,从而达到能量回收,综合利用的目的。
参考资料来源:百度百科-节流膨胀过程