Хэмпсон -Линде Цикл

Цикл Хэмпсона -Линде является процессом для разжижения газов , особенно для разделения воздуха . Уильям Хэмпсон и Карл фон Линде независимо подали патенты на цикл в 1895 году: Хэмпсон 23 мая 1895 года и Линде 5 июня 1895 года. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Цикл Хэмпсона-Линде представил регенеративное охлаждение , систему охлаждения с положительной обратной связью. ^{[ 5 ]} позволяет Расположение теплообменника абсолютной разнице температур (например, 0,27 ° C/атм J - T для воздуха) выходить за пределы одной стадии охлаждения и может достичь низких температур, необходимых для разжижения «фиксированных» газов.

Цикл Хэмпсона -Линде отличается от цикла Siemens только на этапе расширения. В то время как цикл Siemens имеет внешнюю работу , чтобы снизить его температуру, цикл Хэмпсона -Линде зависит исключительно на эффект джоул -Томсона ; Это имеет то преимущество, что холодная сторона охлаждающего аппарата не нуждается в движущихся частях. ^{[ 1 ]}

Цикл

Цикл охлаждения проходит через несколько шагов:

Газ сжат, что добавляет внешнюю энергию в газ, чтобы придать ему то, что необходимо для пробега через цикл. Патент Линде в США приведен пример с низким боковым давлением 25 стандартных атмосфер (370 фунтов на квадратный дюйм; 25 бар) и высокое боковое давление 75 стандартных атмосфер (1100 фунтов на квадратный дюйм; 76 бар).
Затем газ высокого давления охлаждается, погружая газ в более прохладную среду; Газ теряет часть своей энергии (тепло). Патентный пример Линде приводит пример рассола при 10 ° C.
Газ высокого давления дополнительно охлаждается с помощью противообопробренного теплообменника ; Прохладный газ, покидающий последний этап, охлаждает газ, идущий на последнюю стадию.
Газ дополнительно охлаждается, пропуская газ через отверстие в джоре -томе (расширительное клапан); Газ теперь находится при более низком давлении.
Газ с низким давлением теперь в самом крутом цикле текущего цикла.

Некоторые газовые конденсируются и становится выходным продуктом.
Газ с низким давлением направляется обратно на тепло-теплообменник против потока, чтобы охладить более теплый, входящий газ высокого давления.
После выхода из теплообменника противостояния газ теплее, чем в самом холодном, но прохладнее, чем на шаге 1.
Газ отправляется обратно в компрессор, смешан с теплым входящим газом макияжа (для замены конденсированного продукта), и возвращается в компрессор, чтобы совершить еще одну поездку через цикл (и все еще холоднее).

В каждом цикле чистое охлаждение больше, чем тепло, добавленное в начале цикла. По мере того, как газ проходит больше циклов и становится прохладнее, достижение более низких температур на расширительном клапане становится более сложным.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Техническая информация» . Криолаб . Университет Лунда . Архивировано из оригинала 14 октября 2012 года . Получено 26 января 2013 года .
^ GB 189510165 , Hampson, W., «Улучшения, связанные с прогрессивным охлаждением газов», выпустили 1896-03-25
^ DE 88824 , Линде, Карл, «Процедура разжижения атмосферного воздуха или других газов (метод разжижения атмосферного воздуха или других газов)», выпущен 1896-09-29
^ США 727650 , Линде, Карл, «Процесс получения низких температур, разжигания газов и разделение компонентов газообразных смесей», выпущенное 1903-05-12
^ De Waele, Atam (2017). «Основы джоул -Томсона разжижения и охлаждения JT» (PDF) . Журнал физики низкой температуры . 186 (5–6): 385–403. BIBCODE : 2017JLTP..186..385D . doi : 10.1007/s10909-016-1733-3 .

Дальнейшее чтение

Timmerhaus, Klaus D.; Рид, Ричард Палмер (2007). Криогенная инженерия: пятьдесят лет прогресса . Спрингер. п. 8. ISBN 978-0-387-46896-9 .
Almqvist, Ebbe (2003). История промышленных газов . Springer Science & Business Media. п. 160 . ISBN 978-0-306-47277-0 .
Maytal, B. -z. (2006). «Максимизация скорости производства машины Линде -Хампсона». Криогеника . 46 (1): 49–85. Bibcode : 2006cryo ... 46 ... 49M . doi : 10.1016/j.cryogenics.2005.11.004 .

[kryolab-1] Jump up to: ^а ^{беременный} «Техническая информация» . Криолаб . Университет Лунда . Архивировано из оригинала 14 октября 2012 года . Получено 26 января 2013 года .

[2] GB 189510165 , Hampson, W., «Улучшения, связанные с прогрессивным охлаждением газов», выпустили 1896-03-25

[3] DE 88824 , Линде, Карл, «Процедура разжижения атмосферного воздуха или других газов (метод разжижения атмосферного воздуха или других газов)», выпущен 1896-09-29

[4] США 727650 , Линде, Карл, «Процесс получения низких температур, разжигания газов и разделение компонентов газообразных смесей», выпущенное 1903-05-12

[5] De Waele, Atam (2017). «Основы джоул -Томсона разжижения и охлаждения JT» (PDF) . Журнал физики низкой температуры . 186 (5–6): 385–403. BIBCODE : 2017JLTP..186..385D . doi : 10.1007/s10909-016-1733-3 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]