某厂要制取液态空气,初态温度为280K,等温压缩后压力为6MPa,膨胀终了压力为0.1MPa。
(1)若不考虑温度损失和冷损失,试按林德循环计算液化1kg空气需消耗的功及循环㶲效率。
(2)若采用克劳德循环,当冷却至240K时抽出80%空气经膨胀机膨胀,其余经节流阀膨胀,膨胀机定熵效率ηs=0.7,机械效率ηm=0.8,试计算液化1kg空气需消耗的功及循环㶲效率。
后,进入中间冷却器等压冷却到27℃,再进入第二级压气机压力提高到1000kPa。假定空气的比热容可取定值,两级压缩过程均为可逆绝热过程,求生产1kg压缩气体所需的功,并与无中间冷却时的功做比较。
远程输送天然气采用压缩液化法,若天然气按甲烷计,现将1kg天然气自1kg·cm-2、27℃压缩到68kg·cm-2,并经级间冷却到27℃,设压缩实际功率为224kcal·kg-1,求级问冷却器应移走的热量,压缩过程的理想功、损耗功与热力学效率,设环境温度为27℃。已知甲烷的焓和熵数据如下:
p/(kg·cm-2) | t/℃ | H/(kcal·kg-1) | S/(kcal·kg-1·K-1) |
1 | 27 | 227.8 | 1.6890 |
68 | 27 | 211.8 | 1.1273 |