- 膨脹機制冷原理:高壓氣體在膨脹機內絕熱膨脹,對外做功的同時溫度降低(等熵膨脹),是空分設備中低溫段制冷的核心手段。特點:制冷效率高,可產生-150℃以下的低溫。需配合壓縮機使用,形成封閉循環(huán)。應用場景:深度低溫分離(如液氧、液氮生產)。
- 節(jié)流閥制冷(等焓膨脹)原理:高壓氣體通過節(jié)流閥(如毛細管)快速降壓,溫度因焦耳-湯姆遜效應降低。特點:結構簡單,無需機械運動部件。制冷效率低于膨脹機,適用于中低溫段(如-100℃以上)。應用場景:預冷系統(tǒng)或小型空分設備。
- 逆布雷頓循環(huán)制冷(氣體軸承膨脹機)原理:采用高速氣體軸承膨脹機,通過渦輪膨脹實現高效制冷,常用于大型空分設備。優(yōu)勢:效率比傳統(tǒng)活塞膨脹機高10%-20%。振動小、壽命長,適合連續(xù)運行。
- 預冷系統(tǒng)(水冷/氨冷)目的:將空氣初步冷卻至接近露點溫度(通常10℃以下),減少后續(xù)膨脹機負荷。方法:水冷:通過冷卻塔或板式換熱器降溫。氨冷:利用氨蒸發(fā)吸熱進一步預冷。
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