Применение криоагентов.
Применение того или иного криоагента определяется температурой отвода тепла и по мере понижения круг рабочих веществ сужается, поскольку ниже температуры тройной точки использование рабочего тела затрудняется.
При температуре отвода TН выше 70-80 К чаще всего в качестве криоагентов используют воздух, метан, азот и аргон, а также неон, водород и гелий (если конденсация рабочего тела не предусмотрена).
Применяют также и газовые смеси азот-аргон с добавлением низкотемпературных фреонов и предельных углеводородов.
При температуре ниже 80 К и до 27 К в качестве рабочих агентов можно использовать водород, неон и гелий. Водород позволяет получить температуры до 14 К. Применение водорода требует тщательной герметизации установки, т.к. в смеси с воздухом водород взрывоопасен. Поэтому более перспективно применение неона – инертного газа, кроме того он обладает большей теплотой парообразования и плотностью. Его применение сдерживается относительной дороговизной неона. Неон обычно применяют в небольших установках с температурой до 27 К. Рекордсменом по интервалу рабочих температур является гелий, который обладает высокой теплопроводностью, инертен и близок по свойствам к идеальному газу (при Т>20К). Изотоп гелия 2Не4 применяется в области температур до 0,5К, а в смеси с изотопом 2Не3 вплоть до 0,001К.
Свойства наиболее употребляемых криоагентов приведены в табл. 9.
Таблица 9.Свойства криоагентов
|
Вещество
| Молекулярная масса M r
|
CР/СV
| Газовая постоянная R, Дж/(кг*К)
| Теплоемкость при 293К и р=0,1 МПа, кДж/(кмоль*К)
| Плотность при 273 К и 0,1 МПа,(кг/м 3)
| Нормальная температура кипения TS, К
| Температура тройной точки ТТ.Т., К
| | Азот N2
Аргон Ar
Водород нормальный (75% ортоводорода) Н2
Воздух
Гелий: Не4
Не3
Двуокись углерода СО2
Кислород О2
Криптон Kr
Ксенон Хе
Метан СН4
Неон Ne
|
39,9
3,02
83,8
131,3
20,2
| 1,40
1,68
1,41
1,40
1,66
-
1,30
1,40
1,67
1,70
1,31
1,68
|
-
259,7
100,3
63,8
522,9
411,4
| 29,3
20,8
28,8
29,1
21,1
-
37,6
25,5
21,0
20,9
35,7
20,9
| 1,25
1,78
0,09
1,29
0,18
0,13
1,98
1,43
3,74
5,85
0,72
0,90
| 77,36
87,29
20,39
78,8/81,1
4,21
3,19
-
90,19
119,75
111,67
27,07
| 63,15
83,81
13,95
-
1,78*
0,5*
216,6
54,36
115,97
161,36
90,66
24,56
|
* Затвердевание при 3 Мпа.
Хладоагенты абсорбционных установок.
Работа абсорбционных установок основана на термомеханических реакциях поглощения (абсорбции) рабочего агента абсорбентом и выделении (десорбции) рабочего агента из абсорбента. Поэтому в абсорбционных ТТ используют в качестве агента только такие вещества, для которых найдены соответствующие абсорбенты – поглотители.
В настоящее время находят практическое применение следующие пары веществ:
1)рабочий агент – аммиак NH3, абсорбент – вода Н2О в рефрижераторах и теплонасосных установках;
2)рабочий агент – вода Н2О, абсорбент бромистый литий LiBr в рефрижераторных установках;
3) рабочий агент – вода Н2О, абсорбенты: едкий натр NaOH, едкое кали KOH, хлористый кальций CaCl2 – в теплонасосных установках.
Параметры рабочих агентов – абсорбатов даны в таблице 10, а поглотителей – абсорбентов – в таблице 11.
Таблица 10.Параметры рабочих агентов – абсорбатов
|
Параметр
| Аммиак
| Метиламин
| Вода
| Фреон Ф-21
| Дихлорметан
| Метанол
| | Номер рабочего агента
| |
|
|
|
|
|
| | Молекулярная масса Мr
Критическая температура tКР, O С
Нормальная температура кипения tS O С
Температура затвердевания tf,ºС
Плотность жидкого агента при 0O С, кг/дм3
Теплоемкость жидкого агента при 0O С, кДж/кг
Давление пара ρ, МПа:
при t = 20O С
при t = 0O С
при t = - 10O С
Теплота парообразования r, кДж/кг:
при t = 0O С
при t = -10O С
|
+132,4
-33,4
-77,7
0,61
4,77
0,874
0,438
0,297
|
+156,9
-6,7
-92,5
0,66
3,31
0,306
0,139
0,089
|
+374,1
+100
4,19
0,0024
0,0006
0,0003
|
+178,5
+8,9
-135
1,36
1,09
0,16
0,08
0,05
|
+239
+40,6
-96,7
1,34
1,13
0,047
0,019
0,011
|
+240
+64,7
-98
0,79
2,52
0,0129
0,064
0,002
|
Таблица 11.Параметры абсорбентов
|
Параметр
| Вода
| Нитрат лития
| Роданистый аммоний
| Серная кислота
| Едкий натр
| Едкое кали
| Бромистый литий
| Диметилэфиртетраэтиленгликоль
| | Молекулярная масса M r
Нормальная температура кипения tS, ºС
Плотность жидкого абсорбента при t = 20ºС, кг/дм3
Теплоемкость жидкого абсорбента при 293 К, кДж/(кг*К)
Разность нормальных температур абсорбата и абсорбента ΔtS, К
Номера рабочих агентов по табл. 10.
|
1,0
4,19
133,4
|
-
2,38
-
106,7
|
1,30
-
|
1,83
1,34
|
2,13
-
|
2,04
-
| -
-
-
|
-
3,46
-
| -
1,007
2,15
4,5
| | | | | | | | | | | |
Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...
|
Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...
|
Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...
|
Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...
|
|
Именные части речи, их общие и отличительные признаки Именные части речи в русском языке — это имя существительное, имя прилагательное, имя числительное, местоимение...
Интуитивное мышление Мышление — это психический процесс, обеспечивающий познание сущности предметов и явлений и самого субъекта...
Объект, субъект, предмет, цели и задачи управления персоналом Социальная система организации делится на две основные подсистемы: управляющую и управляемую...
|
|
Броматометрия и бромометрия Броматометрический метод основан на окислении восстановителей броматом калия в кислой среде...
Метод Фольгарда (роданометрия или тиоцианатометрия) Метод Фольгарда основан на применении в качестве осадителя титрованного раствора, содержащего роданид-ионы SCN...
Потенциометрия. Потенциометрическое определение рН растворов Потенциометрия - это электрохимический метод исследования и анализа веществ, основанный на зависимости равновесного электродного потенциала Е от активности (концентрации) определяемого вещества в исследуемом растворе...
|
|
