Цикл простого дросселирования. Ожижательный режим.

Данный цикл предназначен для ожижения криогенных газов, кроме Ne, H2, He. Обычно используется для установок малой производительности поскольку наименее эффективен по сравнению с другими циклами. Аналогичные рассуждения и для рефрижераторного режима.

Рисунок 129. Криогенный ожижительный цикл.

После дросселирования (3) парожидкостная смесь попадает в сепаратор жидкости и газа. Пар идёт в теплообменник, а жидкость в относительном количестве подаётся потребителю.

Характеристиками цикла являются:

1)

2) – работа, затрачиваемая на получение кг жидкости;

3) степень термодинамического совершенства

Запишем уравнение энергетического баланса для жидкотемпературной части.

В числителе величина, равная полезной холодопроизводительности аналогичного рефрижераторного цикла. В знаменателе стоит теплота, необходимая для охлаждения и последующей конденсации рабочего вещества в цикле.

Рисунок 130. Работа ожижения.

Затрачиваемая работа цикла равно работе сжатия в компрессоре.

– минимальная работа ожижения газа

Рисунок 131. Минимальная работа ожижения.

Цикл идеальный, на практике применить нельзя.

Зависимость характеристик цикла от давления сжатия.

Рисунок 132. Оптимальное давление ожижения.

Оптимальное давление будет равно давлению инверсии при температуре изотермического сжатия.

Пример:

Дано:

воздух, метан,

воздух

метан

воздух

	0, 0245	26 900	0, 0275
	0, 0437	16 400	0, 0451
	0, 0586	13 000	0, 0572

метан

	0, 092	13 000	0, 0845
	0, 142	9 140	0, 120
	0, 18	7 630	0, 144

Из таблицы видно, что метан является лучшим криоагентом, чем воздух, но его использование ограничено пожароопасностью.