林德-汉普逊循环
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热力学 |
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林德-汉普逊循环用于气体的液化,特别是空气分离。 威廉·汉普逊和卡尔·冯林德于1895年分别独立地申请了该循环的专利。[1]
林德-汉普逊系统引入了再生冷却——一种正反馈冷却系统。热交换器布置允许绝对温差(e.g.0.27 °C/atm J-T下空气的冷却)超过单级冷却,并达到液化“固定”气体所需的低温。
汉普森-林德循环与西门子循环的不同在于膨胀阶段。西门子循环中气体对外做功降温度降低,林德-汉普逊循环则仅依赖于焦耳-汤姆逊效应。优点是冷侧不需要移动部件。[1]
循环过程
- 通过压缩加热气体,以给予其参与循环所需的外部能量。
- 通过将气体浸入低温环境的方式将其冷却,使其失去一部分热量(和能量),
- 通过换热器用来自下一(和最后)阶段的返流气体对其进行冷却,
- 使气体通过焦耳-汤姆逊孔,以进一步冷却,降低热量,但保存势能而非动能。
- 现阶段气体达到整个过程的最低温度,将再度循环并被送回-
- 加热-参与阶段3时作为冷却剂,然后
- 送回至阶段1,开始下一个循环,并通过压缩略微复热。
在每个循环中,净冷却大于在循环开始时加入的热量。当气体经过更多循环温度降逐步降低,在扩压缸处达到更低的温度将变得更为困难。
扩展阅读
- Timmerhaus, Klaus D.; Reed, Richard Palmer. Cryogenic Engineering: Fifty Years of Progress. 2007: 8. ISBN 978-0-387-46896-9.
- Almqvist, Ebbe. History of industrial gases. 2003: 160. ISBN 0-306-47277-5.
参考
- ^ 1.0 1.1 Technical information. Kryolab, Lund University. [26 January 2013]. (原始内容存档于2016-10-30).
- Maytal, B. -Z. Maximizing production rates of the Linde–Hampson machine. Cryogenics. 2006, 46: 49–85. Bibcode:2006Cryo...46...49M. doi:10.1016/j.cryogenics.2005.11.004.
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