上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 低温原理及应用 第四讲气体液化1 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 第四讲 气体液化1 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
气体液化的基本慨念 ·系统的性能参数 1.单位质量气体的压缩功： -w/n 2.单位质量气体液化功： -w/m 3.液化率 :y=m/m 三者之间的关系是 (-w/m)=(-w/mr)y 缺点：用同一液化系统当液化介质不同时，其性能参数也不同
气体液化的基本慨念 • 系统的性能参数 1. 单位质量气体的压缩功: 2. 单位质量气体液化功: 3. 液化率: ； ： 。 w / m mf w / y m f / m 三者之间的关系是 w m w m y f ( / ) ( / ) 缺点：用同一液化系统当液化介质不同时，其性能参数也不同
液化性能指标 ·还需要另外一个性能参数以说明实际液化循环的 经济指标。 ·通常以理想循环所需的最小功 W;与实际循环液 化功W 比值作为评定的标准，称为循环效率 FOM(或热力完善度)， FOM= -wilms -wlmt 0到1之间 W
液化性能指标 • 还需要另外一个性能参数以说明实际液化循环的 经济指标。 • 通常以理想循环所需的最小功 与实际循环液 化功 比值作为评定的标准，称为循环效率 FOM(或热力完善度)， wi w f i f i w m w m w w / / FOM 0到1之间
反映实际液化系统中部件的性能参数 ·压缩机和膨胀机的绝热效率； ·压缩机和膨胀机的机械效率 ·换热器的效率； ·换热器和管道的压降； ,系统与环境的热交换。 理想系统：认为所有部件的效率为100%，不可逆压降及漏热为零。 待到考虑实际循环时再考虑这些部件的效率、压降和热漏对系统的影响
反映实际液化系统中部件的性能参数 • 压缩机和膨胀机的绝热效率； • 压缩机和膨胀机的机械效率； • 换热器的效率； • 换热器和管道的压降； • 系统与环境的热交换。 理想系统： 认为所有部件的效率为100%，不可逆压降及漏热为零。 待到考虑实际循环时再考虑这些部件的效率、压降和热漏对系统的影响
热力学理想液化系统 选择卡诺循环中的两个过程，可逆等温 压缩机 压缩和可逆等熵膨胀，该系统在热力学 上是理想的，而实际循环是不可逆的。 2 等温 T P=const 膨胀机 饱和液 等熵 液体 m 蓄液器才 (a) (b) 氮：等温压缩的压力P2高达70GPa~80GPa,太高，实际设备无法承受该高压。 所以，理想液化循环实际上是无法实现的
热力学理想液化系统 选择卡诺循环中的两个过程，可逆等温 压缩和可逆等熵膨胀，该系统在热力学 上是理想的，而实际循环是不可逆的。 饱和液 等温 等熵 氮: 等温压缩的压力P2高达70GPa~80GPa，太高，实际设备无法承受该高压。 所以，理想液化循环实际上是无法实现的