上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 第五讲 气体液化2 2018年春季 黄永华博士、教授 答疑： 邮箱huangyh@sjtu.edu.cn;电话：34206295 或预约办公室：机动A楼432室
低温原理及应用 第五讲 气体液化2 2018年春季 黄永华 博士、教授 答疑: 邮箱 huangyh@sjtu.edu.cn ; 电话: 34206295 或预约 办公室：机动A楼432室
5.1用于氖和氢的预冷林德一汉普逊循环 ·氖、氢和氦气体最高转化温度 气体 最大转化温度 低于环境温度。 (K) He4 45 ·通过选取合适的流体的预冷系 统就可以使进入基本林德一汉 H2 205 普逊液化器的气体温度低于转 化温度。 Ne 250 具有三相点温度低于氖和氢最大转化温度的任何流体都能用作冷却剂
5.1 用于氖和氢的预冷林德－汉普逊循环 • 氖、氢和氦气体最高转化温度 低于环境温度。 • 通过选取合适的流体的预冷系 统就可以使进入基本林德－汉 普逊液化器的气体温度低于转 化温度。 气体 最大转化温度 (K) He4 45 H2 205 Ne 250 具有三相点温度低于氖和氢最大转化温度的任何流体都能用作冷却剂
用于氖和氢的预冷林德一汉普逊系统 N2系统 可以作为预 冷介质的流体： b 氟、氧、空气、 甲烷、氩和氮。 补充气体 液氮槽 通常液氮是 最便宜而且最 安全的低温介 质，因此，氢 和氖的液化系 统常用液氮作 为预冷剂。 液体 图3.22适用于液化氖和氢的液氮预冷林德一汉普逊系统
图3.22 适用于液化氖和氢的液氮预冷林德－汉普逊系统 可以作为预 冷介质的流体： 氟、氧、空气、 甲烷、氩和氮。 通常液氮是 最便宜而且最 安全的低温介 质，因此，氢 和氖的液化系 统常用液氮作 为预冷剂。 用于氖和氢的预冷林德－汉普逊系统
用于氖和氢的预冷林德一汉普逊系统的热力学分析 在氮预冷槽以下的氢系统的部分是一个简单林德一汉普逊系统， 液化率为： h7-h4 y- h7-hy N系统一“ 液氮的需要量： 取三个换热器、液氮槽、液氢（或氖） 的储罐和节流阀作为分析系统，针对没有漏 热的稳定流动， 补充气休 w 0=rinzhe +(ri-rin )h +ri hr -ringha -rith 液氮质量流量 压缩机的氢或 液化产品 氖的质量流量 质量流量 波体 0
• 在氮预冷槽以下的氢系统的部分是一个简单林德－汉普逊系统， 液化率为： y h h h hf 7 4 7 用于氖和氢的预冷林德－汉普逊系统的热力学分析 液氮的需要量： 取三个换热器、液氮槽、液氢（或氖) 的储罐和节流阀作为分析系统，针对没有漏 热的稳定流动， N2 1 N2 2 0 ( ) m h m m h m h m h mh c f f f a y h h h hf 7 4 7 液化产品 质量流量 液氮质量流量 压缩机的氢或 氖的质量流量
用于氖和氢的预冷林德一汉普逊系统的热力学分析 单位质量压缩氢或氖所对应的氮蒸发率为： z=m lm 联立上述两式得： h2-hi hi-hs 2= he-ha +y ne-ha 测单位质量液化氢或氖下氮的蒸发率为： i2= 2/m- mf m/m
单位质量压缩氢或氖所对应的氮蒸发率为： N2 z m m / 用于氖和氢的预冷林德－汉普逊系统的热力学分析 z h h h h y h h c a h h f c a 2 1 1 . N2 N2 . . . / f / f m m m z y m m m 联立上述两式得： 则单位质量液化氢或氖下氮的蒸发率为：