SU75818A1

SU75818A1 - Method for improving operation of heat exchangers of deep-cooling plants

Info

Publication number: SU75818A1
Application number: SU39A
Authority: SU
Inventors: П.Л. Капица
Original assignee: П.Л. Капица
Priority date: 1946-03-19
Filing date: 1946-03-19
Publication date: 1948-11-30

Description

В технике глубокого охлаждени широко примен ютс различного типа теплоОбменные устройства (простые противоточные теплообменники и регенераторы). Количество протекающего в них вещества и теплоемкость теплообменивающкхс потоков бывают обычно неодинаковы, поэтому температурный напор на одном из концов теплообмена сильно возрастать.Various types of heat exchangers (simple countercurrent heat exchangers and regenerators) are widely used in the technique of deep cooling. The amount of substance flowing through them and the heat capacity of heat exchange flows are usually unequal, therefore the temperature pressure at one of the ends of heat exchange increases greatly.

Отличительной особенностью предлагаемого способа улучшени работы теплообменных устройств установок глубокого охлаждени вл етс то, что между ветв ми высокого и низкого давлени теплообменивающихс потоков включены одна или несколько расширительных .машин на разных температурных уровн х, с целью выравнивани температурного напора по длине теплообменных устройств.A distinctive feature of the proposed method for improving the operation of heat exchangers of deep cooling installations is that between the high and low pressure branches of the heat exchanging flows one or several expansion machines are switched on at different temperature levels in order to equalize the temperature difference along the length of the heat exchangers.

На фиг. 1-5 изображены установки дл осуществлени предлагаемого способа и диаграмма процесса теплообмена.FIG. 1-5 show installations for carrying out the proposed method and a diagram of the heat exchange process.

Если в теплообменнике один поток идет под давлением более высоким , чем другой, то дл выравнивани температурной разности в соответствующей точке X потока высокого давлени а (фиг. 1) отбираетс часть газа, котора пропускаетс через расширительную машину А, подаетс в точку у потока низкого давлени в, смешиваетс с ним « направл етс к теплому концу теплообменного устройства.If in the heat exchanger one stream goes under pressure higher than the other, then to equalize the temperature difference at the corresponding point X of the high pressure stream (Fig. 1), a part of the gas is taken, which is passed through the expansion machine A, fed to the point at the low pressure stream c, is mixed with it "is directed to the warm end of the heat exchanger.

При такой работе диаграмма Q-Т дл процесса теплообмена примет вид, изображенный на фиг. 2. По оси абсцисс отложены температуры в теплообменнике, в по оси ординат количество тепла, передаваемого от его теплого конца до любой определенной температуры. Ветвь а соответствует охлаждающемус потоку, а ветвь s нагревающемус потоку. Отрезок AJi изображает недорекуперацию, а -.У - температзфный напор в любом сечении теплообменника. Температурный напор на холодном конце ЛТ может быть очень , что с термодинамической стороны невыгодно, так как при протекании тепла под большим температурным напором происходит значительное увеличение энтропии, которое ведет к понижению к. п. д. всей установки.In this operation, the Q-T diagram for the heat exchange process will take the form shown in FIG. 2. The abscissa axis shows the temperature in the heat exchanger, in the ordinate the amount of heat transferred from its warm end to any specific temperature. Branch a corresponds to the cooling flow, and branch s corresponds to the heating flow. The section AJi represents underrecovery, and -.U. - temperature in any section of the heat exchanger. The temperature pressure at the cold end of an LT can be very, which is unprofitable from the thermodynamic side, since the heat flow under a large temperature pressure leads to a significant increase in entropy, which leads to a decrease in the efficiency of the entire installation.

Если регенератор вл етс одноеременно и основным устройством дл очистки газа от более высококип щих и высокозамерзающих примесей (например, Н2О и СО2 в воз149If the regenerator is at the same time the main device for gas purification from higher boiling and high freezing impurities (for example, H2O and CO2 in air).