Криогенная техника: Методические указания и контрольная работа, страница 8

4. В чем состоят преимущества и недостатки процессов фракционного испарения и конденсации при использовании их для разделения воздуха?

5. В чем заключается сущность процесса ректификации?

6. Напишите уравнение рабочей линии для ректификационной колонны, состоящей лишь из исчерпывающей части.

7. Как определить минимальное флегмовое число для укрепляющей  части ректификационной колонны  в  х–у-диаграмме?

8. Какие основные схемы ректификационных колонн применяются для разделения воздуха? Что такое коэффициент извлечения компонента из смеси? Как он определяется?

9. Напишите уравнения для определения приведенных энтальпий и концентрации полюса колонны.

10.  Какие материальные потоки и их параметры обычно  задаются при термодинамическом расчете криогенного блока разделения и какие определяются в результате расчета?

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ
РАБОТЕ

В контрольной работе необходимо произвести расчет двух установок для ожижения криопродукта. Первая установка работает по дроссельному циклу ожижения, а вторая – по циклу с дросселированием и расширением части криопродукта в детандере. При этом некоторые из циклов, как дроссельные, так и детандерные, имеют ступень предварительного охлаждения (ступень с внешним источником охлаждения).

Перед расчетом этих установок необходимо начертить принципиальную схему установки для ожижения криопродукта и дать изображение цикла ожижения в диаграмме s–T. На схеме необходимо обозначить все узловые точки и выбрать основные параметры для расчета каждого цикла (конечное и, если есть, промежуточное давление, промежуточные температурные уровни и разности температур между потоками, значения КПД машин – адиабатического, изотермического и механического и т. д.).  Отдельные рекомендации по выбору основных параметров приведены в [1] § 6.1 или [2] с. 198–203. Начальное давление во всех циклах ожижения принимается равным 0,098 МПа. Необходимо обосновать, чем определяется выбор отдельных параметров.

Выбирая величину удельных холодопотерь через изоляционную  конструкцию криогенного блока в процессе расчета установок ожижения криопродукта, следует руководствоваться практическими данными, которые в зависимости от производительности установки и вида криопродукта приведены в табл. 4 контрольной работы.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Литература: [1] с. 278–306, 310–313, 317–353 или [2] с. 224–248, 252–256, 270–289.

Произвести расчет двух установок для ожижения криопродукта. Цикл ожижения, по которому работает установка, выбирается по последней цифре шифра зачетной книжки студента (табл. 1).

   Таблица 1

П р и м е ч а н и е. При расчете циклов с предварительным охлаждением (с внешним источником охлаждения) температура сжатого газа на выходе из ступени внешнего охлаждения принимается в зависимости от ожижаемого криопродукта: