Расчет низкотемпературных установок

А.Б. Грачев. Под редакцией В.М. Бродянского

Учебное пособие по курсу «Рефрижераторы и ожижители»

Грачев А.Б. Расчет низкотемпературных установок.
Под редакцией В.М. Бродянского. -
Москва, МЭИ, 1973 год

Скачать в pdf - Grachev_RNTU.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Область применения низкотемпературных установок в последнее время значительно расширилась. Почти на каждом промышленном предприятии и в научно-исследовательском институте имеются те или иные криогенные устройства.

Наряду с крупными промышленными установками по ожижению газов и газовых смесей, в различных отраслях техники получают большое распространение и миниатюрные рефрижераторные криогенные установки. Так, например, в радиотехнике весьма велика потребность в установках холодопроизводительностью порядка ватта и меньше. Несмотря на это, в литературе до настоящего времени нет единообразной методики расчета как схем низкотемпературных установок в целом, так и отдельных узлов. Кроме того, в пособиях практически отсутствует методика расчета схем многих рефрижераторных установок.

Все это значительно затрудняет решение различных инженерно-технических задач, возникающих как на практике в технике низких температур, так и при обучении студентов. Пособие рассчитано в основном на помощь студентам старших курсов специальностей 0529, 0560 и 0308 при выполнении ими курсовых и дипломных проектов. Оно может быть также полезным для начинающих практическую деятельность инженеров, специализирующихся в области низкотемпературной техники.

Материал рассчитан на лиц, знакомых с основными положениями техники низких температур. В начале пособия изложены общие принципы расчета. В главах первой и второй рассматриваются принципиальные схемы ожижения газов с положительным и отрицательным дроосель-эффектом при температуре окружающей среды. В третьей главе рассматриваются схемы рефрижераторных установок.

Расчет каждой схемы доводится до определения энергетических показателей — удельной затраты энергии на получение продукта и энергетического к.п.д. установки. Расчет приводится применительно к наиболее распространенным (классическим) схемам установок. Подобным же образом могут быть рассчитаны и другие схемы, состоящие из аналогичных элементов.

Глава 4 посвящена расчету теплообменных аппаратов. Расчет компрессоров и детандеров в пособии не приводится, так как по этим машинам имеется довольно подробный материал в литературе.

В главе 5 рассматриваются методы оценки эффективности различных низкотемпературных установок.

В приложении даны номограммы для определения изотермической работы сжатия различных газов и некоторые справочные данные. Общая методика расчета схем криогенных установок, а также дополнительные сведения, полезные при анализе их работы приведены в литературе.

Основные формулы, используемые при расчетах, взяты из наиболее полного справочника по физико-техническим основам глубокого охлаждения. При использовании формул, заимствованных из других источников, дается ссылка на соответствующую литературу. В целях облегчения расчета при использовании формул, взятых из различных источников, в пособии дается единая система обозначений.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Условные обозначения
Общие принципы расчета
Глава первая. Процессы ожижения газов, основанные на эффекте дросселирования
1-1. Ожижение газов по схеме Линде.
1-2. Ожижение газов по схеме с однократным дросселированием и предварительным охлаждением посторонним хладоагентом.
1-3. Применение посторонних хладоагентов для ожирения газа в схемах с внутренним тепловыделением
Глава вторая. Процессы ожижения газов, основанные на эффекте дросселирования и расширении части газа в детандерах
2-1. Ожижение газов по схеме Клода
2-2. Ожижение газов по схеме Гейланда и Капицы
2-3. Ожижение газа с предварительным охлаждением посторонними хладоагентами, расширением части прямого потока в детандере и однократным дрооселированием
2-4. Ожиженне газа по схеме с каскадным включением детандеров
Глава третья. Рефрижераторные установки
3-1. Установки, работающие по схеме Линде с однократным дросселированием
3-2. Установки, работающие по схеме с одним детандером и предварительным охлаждением посторонним хладоагентом
3-3. Установки, работающие по схеме с каскадным включением детандеров
3-4. Установки, работающие по схеме Джиффорда и Мак-магона
Глава четвертая. Расчет теплообменной аппаратуры
4-1. Расчет поперечноточного теплообменника из гладких трубок
4-2. Расчет теплообменников типа «труба в трубе» с оребренной внутренней трубкой и продольным обтеканием
4-3. Расчет поперечноточного теплообменника из оребренных трубок
4-4. Расчет змеевикового теплообменника, погруженного в кипящую жидкость
4-5. Расчет конденсаторов-испарителей
4-6. Расчет пластинчатых теплообменников
4-7. Расчет микротеплообменников
Глава пятая. Оценка термодинамической эффективности низкотемпературных установок
5-1. Установки, предназначенные для ожижения газов или газовых смесей
5-2. Рефрижераторные установки
Приложение
Литература

Следующая страница: Методика расчета схем криогенных установок (рефрижераторы и ожижители)