АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЖИЖИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ. 1. ЦИКЛ КАПИЦЫ

Аннотация

Цикл низкого давления, предложенный Капицей, претерпел ряд усовершенствований. Несмотря на это, на его основе продолжают создаваться крупнотоннажные воздухоразделительные установки (ВРУ). К нему в настоящее время прибегают также при разработке ВРУ средней и даже малой производительности. Исследуются энергетические характеристики цикла Капицы и цикла низкого давления, в котором работа детандера преобразуется в теплоту, отводимую в окружающую среду с помощью масляного тормоза или газодувки, механически соединённой с детандером. Второй цикл обладает более низкой эффективностью, хотя такими же значениями коэффициентов ожижения, как и цикл Капицы. Проводится энтропийный анализ потерь от внутренней и внешней необратимости. Показано, что при условии обеспечения цикличности процессов и замкнутости циклов эти потери оказываются одинаковыми. При расчётах характеристик контролировалась реализуемость теплообмена в рекуперативных теплообменниках с учётом требований второго закона термодинамики. Характеристики циклов определялись при давлении обратного потока 0,1 МПа и трёх значениях давлений прямого потока: 0,6; 1,0 и 1,4 МПа. Повышение давлений в циклах приводило к росту коэффициентов ожижения и эксергетических КПД. Одновременно с этим снижались значения удельных потерь эксергии в ожижителях воздуха.