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二氧化碳低温冷凝循环装置

2020-08-13

  今天为各位介绍下二氧化碳低温冷凝循环装置原理性方面的知识,所谓低温冷凝采样法是将U 形或蛇形采样管插入冷阱中,当空气流经采样管时、被测组分因冷凝而凝结在采样管底部。如用气相色谱法测定,可将采样管与仪器进气口连接。移去冷阱。在常温或加热情况下气化.进入仪器测定。


  低温冷凝采样法具有效果好、采样量大、利于组分稳定等优点,但空气中的水蒸气、二氧化碳.甚至氧也会同时冷凝下来,在气化时,这些组分也会气化,增大了气体总体积。从而降低浓缩效果,甚至干扰测定。为此,应在采样管的进气端装置选择性过滤器(内装过氯酸镁、贼石棉、氯化钙等),以除去空气中的水燕气和二氧化碳等。但所用干燥剂和净化剂不能与被测组分发生作用,以免引起被测组分损失。

二氧化碳低温冷凝循环装置

  二氧化碳密度为1.977g/mL,熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2大气压),沸点-78.5℃(升华)。


  常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56克/cm3。


  二氧化碳能溶于水,20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳,一部分跟水反应生成碳酸。


  化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时,也会使人因缺氧而发生窒息。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03%,人呼出的气体中二氧化碳约占4%。


  在一个大气压下,升华温度为195K,升华潜热573.27kj/kg。


  NH3/ CO2复叠式制冷循环系统原理:

  低温级系统原理及流程:低压低温的CO2液体在低温级的蒸发器中吸收周围环境介质(或被冷却介质)的热量,变为低压过热蒸汽被CO2制冷压缩机吸入,绝热压缩为高压高温的CO2气体,高压高温的CO2气体进入蒸发冷凝器,被高温级低压低温的制冷工质氨定压冷却、冷凝为高压液体,高压液体再进入节流装置(或膨胀机)绝热节流(或绝热膨胀)为低压低温的湿蒸汽,低压低温的CO2液体重新进入低温级蒸发器定压吸热蒸发,使周围环境介质(或被冷却介质)的温度降低,制取冷量。如此往复循环,实现连续制冷。


  高温级系统原理及流程:低压低温的氨液在蒸发冷凝器中吸收低温级CO2气体的热量,变为低压过热的氨蒸汽,被高温级氨制冷压缩机吸入,绝热压缩为高压高温的气体,高压高温的NH3气体再进入冷凝器,与冷却介质(空气或水)进行热交换,定压冷却、冷凝为高压氨液,高压氨液再进入节流装置绝热节流为低压低温的湿蒸汽,低压低温的氨液重新进入蒸发冷凝器定压吸热蒸发,使低温级CO2高压气体定压冷却、冷凝为液体。如此往复循环,保证低温级制冷系统连续制冷。


  4.2 NH3/ CO2复叠式制冷循环的制冷系数为:ε= Q0/(W1+W2) (kw/kw)


  其中,Q---制冷量 kw; W1---低温级压缩机能耗 kw;W2---高温级压缩机能耗 kw


  ε---复叠式制冷循环的制冷系数,kw/kw 。


  4.3 NH3/ CO2复叠式制冷循环系统组成:

  低温级CO2系统主要有以下设备组成:CO2制冷压缩机、油分离器、蒸发冷凝器、储液器、节流装置(或膨胀机)、气液分离器(循环储液器)、蒸发器、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、膨胀稳压装置。


  高温级NH3系统主要有以下设备组成:氨制冷压缩机、油分离器、冷凝器、储液器、节流装置、气液分离器(循环储液器)、蒸发冷凝器、系统管路及阀门、过滤器、高低压保护系统、电控系统(电控箱、压力温度传感器及控制器、电线电缆、仪表等)、油冷却系统和油平衡系统、放空气器、冷却水系统。


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