ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТАНДЕРНО-ДРОССЕЛЬНОЙ ОЖИЖИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Аннотация

В настоящее время разрабатываются всё более эффективные криогенные системы, в которых используются сложные схемы и циклы. Для создания программ их расчёта и оптимизации, например, криогенных установок разделения воздуха, целесообразно вначале провести расчётные исследования систем, в которых применяются относительно несложные схемы и термодинамические циклы. Полученную в ходе исследований более простых объектов информацию будет легче анализировать. Приводятся результаты расчёта детандерно-дроссельной ожижительной установки, работающей по известному циклу. Описываются особенности её математической модели и программы расчёта. На их основе исследованы энергетические и конструктивные характеристики установки при переходе в ней от идеализированного термодинамического цикла к циклу, в котором учитываются технические потери: недорекуперация на тёплом конце теплообменника предварительного охлаждения воздуха, теплопритоки из окружающей среды к аппаратам установки, гидравлические сопротивления и интенсивность теплоотдачи в прямом и обратном потоках. В программе используется ряд ограничений, следующих из второго закона термодинамики. В качестве рабочего тела выбран воздух, давление которого после компрессора 2МПа. Установлены оптимальные значения расходов воздуха через детандер, при которых суммарная поверхность трёх витых трубчатых змеевиковых рекуперативных теплообменников достигает минимума.