Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 5 (1110092), страница 196
Текст из файла (страница 196)
Схеме дрнопиной уеомовви, реботеевдей но смеси хдедетсн- 601 20 Хвмне. мы., т. 5 Рве. 10. Схема врнотенвой устеиовви с дсойнмм дросссевровенвсм. ный коэф. при увеличении р существенно возрастает (при р, = 20 МПа и повышении р„с 0,1 до 10 МПа хоэф. б увеличивается по сравнению с б„в 3,2 раза). При одинаковых давлениях р, и рз доля сжиженного газа Х по сравнению с долей газа при простом дросселировании уменьшается примерно на 15%, однако снижается на 40% мех, работа компрессора и на сгольхо же процентов возрастает 11,.
Совершенствование циклов с дросселированнем достигается применением в качестве рабочей среды смеси хладагентов (рис. 11) с разл. т-рами конденсации в интервале То — тн Таквн смесь сжимается в компрессоРе К, пРи этом на УРовне то (р = рт) конденсируется часп потока — компонент с самой высокой т-рой конденсации. В сборнике Сб, происходит разделение фвз: пар ннправляется в теплообменник ТО„ а жидкость в кол-ве Р, дрсюселируется через вентиль Лрс в обрю'- ный потог..
После охдюхаения в ТО2 часть прямого потока снова конденсируется и т.д. Процесс продолжается до достижения наинизшей т-ры т„— т-ры конденсации последнего компонента смеси при давлении рн Криогенные уствноиси и методы расчета соссэва смесей итаки ентов достаточно слозснм, но получаемый в результате эффект весьма значителен. ХОЛОДИЛЬНЫЕ 305 Рве. 12. Схеме врмстсвиой рсфрннсроториой уотеновви с двумя детевдсрсмн.
Установки с детандерными цихлами. К этой группе обычно относвт т. иаз. рефрижераторные установки (хладвгент циркулирует тольхо внутри системы), в х-рых используются один или несколько (напро два; рис. 12) детандеров на разных температурных уровнях, в т.ч. на самом нижнем. После изотермич.
сжатия в компрессоре газ охлюкдангся в теплообменнике ТОО из к-рого часть шза в кол-ве Р, отводится в детандер Ло расширяется в нем и поступает в теплообменник ТОт в хачестве обратного потока. Оставшаяся часть газа в хол-ве Рт после охлаждения в теплообменниках ТО1 и ТОз расширяется в детацяере Лт; при этом в установке достигается наинизшвя т-ра (т„'1. При понижении т-ры охлаждаемого обьехта От тт дО тс рабочий газ подОЧтевэется От Тб до т, и хнк обратный поток подастся в теплообменник ТОз. Холодопроизводительностыу„= Рт й, + Ртйз+ (1, — 11), где )т— разность энтальпий газа на входе в детацдер и выходе из него.
Термодинамич. эффективность реальных детющерных циклов зависит от т„однако достаточно высоки (т), = 0,2- 0,4). Установхи с дросселированием и расширением в детандерах шираха распространены для сжуокения газов н получения холода на любых темперагурных уровнях (вплоть до песк. К). Число детандеров, к-рые могут работать параллельно или последовательно, изменяется от ! до 4. Блэгодаря отводу теплоты на неся. температурных уровнях термодинамич, эффективность этих установок достаточно высока и достигает в цикле без потерь 75%.
Циклы с одним детэидером н дросселем используются для произ-ва От, )х) и Аг (см. Воздуха разделение). .В зависимости От давления в системе различают циклы высохого (20 МПа), среднего (4-6 МПа) и низкого (О,б МПа) давлений. В цикле высокого дюшения (цикл Гейланда) детандер работает на самом верх.
температурном уровне (рис. 13). Кол-ва сиза, направляемые в детацдер и дросссль, примерно равны. Такая установка обладаег ныщучшими (по сравнению с установками среднего и низкого давлений) термодинамич. показателями (доля сжиженного газа Х= 20%, хоэф, т), = 18%), однако не может обеспечить большой холодопронзводительносги, т, к. использует поршневые компрессорм и детандеры. В цикле низкого давления детандер ает на самом низком температурном уровне (рис. 14). Кол-во газа, направляемого в детандер, составляет ох. 96%, в дроссель — лишь 4%.
Энергетич. показатели подобных установок значительно хуже, чем для установок высокого давления (Х= 6%, 11, и 12,5%). Однако в качестве детющеров и компрессоров применяют только турбомашины, что обеспечивает возможность перезоаботки больших хол-в материальных потоков (до 300 тью. м Уч воздуха). Впервые цикл низкого давления осуществил П.Л. Капица, к-рый сконструировал высокоэффек- 602 То Т то Т, Т То ТД Т„ Х) х, 306 ХОЛОДИЛЬНЫЕ Рие. 13. Схеме криотенной уотввовкн, реботвшшей по пиклу вмеокото Левление.
тинный турбодетандер, способный работать на уровне -100 К. Криогенные газовые машины нашли применение благодаря высокой компэктности и эффехтивностм. Наиб, распространены машины, работающие по идеальному холодильному циклу Стирлинга, а также по циклу Гиффорда — Мак-Мюона. В холодильном цикле Стирлинга (рис. 15) два поршня движутся в цилиндре прерывисто со сдвигом по фазе. Межяу порцншми размещен рещнератор Р, к-рый делит рабочую полость на теплую и холодную части.
Газ изотермически сжимается (процесс 1 — 2), паралдельным движением поршней изохорно перемещается через регенератор (процесс 2 — 3) и охлазщается до т-ры Т„. Затем за счет движения правого поршня гпз расширяется, его т-ра снижается и от охлаждаемого тела к нему подводится теплота (процесс 3 — 4). Поршни параллельно сдвигаются влево, хололный гщ изохарно перемещается через регенератор, охлаждая его, и процесс повторяется. Одноступенчатые машины используют лля получения холода на уровне 150-70 К и до 40 К при небольшой халодопроизводительности; б и 0,1, 11, = 20 .
42%. Более низких т-р Рне. 14. Схеме криогенной уетвновкп, рвботвшшей по пиклу низкое лввленве Рие. 1б. Схеме крнотевной толовой мошнам, ребетемшей по мекку Стер лиши досгигют, применяя двухступенчатые машины (пм = 10%): трехступенчатые машины обеспечивают Т„ш 8,5 К. В машинах, работшощих по цржлу Гиффорда — Мак-Магона, холод вырабатывается с помощью залпового выхлопа газа. Одноступенчатые машины используют для получения небольших кол-в холода на уровне до 35 К, а двухступенчатые — до 7 К. Коэф.
11, для этих машин меньше, чем для машин, работающих по циклу Стирлинга. Из-за сложности аппаратурного оформления Х. п, трудно моделируются. Псштому их наследования и испытания холодильного оборудования выполняют, как правило, не на лабораторных, а на стендовых (полупромышленных) и иром. образцах, реаньных хладагентах и в условиях, максимально приближенных к экшагунгационным, Установки на иснаве нетрадиционных методов получения хэлада Наряду с рассмотренными выше существует также реш иных перспективных, на еще недостаточно чаато используемых методов, лежащих в основе функционирования хола дильных установок. Метод откачки паров криогенных жидкостей приводит к их существ.
переохлаждению (напри для жидкого Оз с т. кип. -90,2 К до 54,361 К вЂ” т-ры тройной точки), а тэкже позволяет получать разл, смеси льда и жидкости из одного и того же в-ва, напр. Нз. Метод десорбцио нногоо охлахгдених захлючается в изотермич. адсорбции активным углем рабочего газа (Не, Не) с отводом теплоты процесса в жидкий Н, ()т)т) и послед. алиабатич. десорбции газа, при к-рой т-ры хладвгента и адсорбенга снижаются: при Тб — — 14 К (т-ра началадесорбции) даатИГебтая ОХЛЮКдЕНИЕ да Т„ш 4 К (т-ра Каица двеарбцнн).
Метод, основанный на эффекте Пельтье, состоит в пропускании электрич. тока через контакт двух разнородных проводников; при изменении направления тока вьщеление теплоты сменяется ее поглощением, возможный перепад т-р 4Тш 140 К, а хоэф. б установки зависит от т)Т. Понижение т-ры также проиаходит: при взаимном растворении в-в (зНе в сверхтекучем 4Не); при таигеициильном вводе сжатого пша (воздуха) с большой скоростью в т.
нэз. вихревую трубу, в к-рой в результате сложного вихревого движения гиз расслаивиется на горячий и холодный потоки (эффект Ранка); в волновых кри о ген ораторах, где в условиях установившегося движения газа осуществляется его волновое расширение с 1енерацией акустич, автоколебаний и отводом энергии в виде теплоты в спец, устройствах — резонигорах; при воздействии сильного маги. поля на помещенное в термастат парамин.
в-во с послед. идиабатным его размапгичиванием (м а г н и т о к а л о р и ч е с к и й э ффект) и т.д. Области применения Х. п. Х.п. используют практически во всех обласщх науки, техники, произ-ва и в быту. Один из наиб. крупных потребителей холода — химико-лесной хомплекс, душ мн.
произ-в б04 к-рого и выполняемых науч. исследований диапазон низких т-р чрезвычайно широк: от т-ры окружаялцей среды до т-ры, близкой к або. нулю. К числу химико-технол. процессов, проводимых с применением холода, относятся: абсорбция, адаорбция, кристаллизация из р-ров и расплавов, конденсация паров низкохи!ищих жидкостей, сжижение индивид. газов и разделяемых газовых смесей, сублимация-десублимация, жидкофазные (напр., галаганов с олефинами) и твердафтные (напра полимеризация формальдегида) хнм, р-ции и др.
(см. также, напр., Вымараживаииг. Газов осушит, Газов разделеиие, Газов увлажнгние, Гизы лриродиые горю ме, Градирни, Криалииия, Сублииаиил, Сушка). Х. п. нвиб. распространены в произ-вах )ЧНз, жидкого С!2, 02, )х)2 и др. газов, хим. волокон, СК, синтетич. красителей, РТИ, высокооктановых беюинов, смазочных масел и парафина, при сжнжении н осушке прир. газа, ювлечении и оаушхе мономеров (напра бугцлиена) и их полимеризации (напра нзобугилена) и т, д.
Лаах: щерби в В А., Гр выборг Я И, Халолвловыс спыцвв л усголовгл, М., 1979; куры лев В. С., Гер освыо в Н. А, Халалвловысустсвол«л, 3 ввх, Л., 198а; Орсхов И.И., ОбрсхкооВ.Д., Халов в ц!юцессех лигттсект тепюлагвв, л., !98а; Беловое В.ц., хрвогпвыо техвяк» в техиалапы, М., !982; третьлковю.ц, ОлеаввколН.Н., Мажаев А Ц., Осколы крвохвывосскоа техвологля, М., 1987; Архар ох А М, Морфсвввс И В, Микул во В И, Крвагсввыс свсгсыы Освооыхеорвв в рсссегс, 2 тл., М., 1988. ХА Ива ав. ХОРИОНЙЧЕСКИЙ ГОНАДОТРОПЙН (ХГ, хориогонадотропин), белховый гормон приматов.
Хà — гликопротеин (мол. м. ок. 38 тыа.), молекула к-рого состоит из двух рази. аубьединиц (а-ХГ и 8-ХГ), нжовблентно связанных друг с другом. Молекулы ХГ человека и разных видов животных, облалж значит. гомологией, совпадают не полностью. Субьединица а-ХГ идентична к-аубъединице лютвииизируюшмго гормона, фалликуластимулирующега гормона, атакже тиреотролиага гормона и включает 92 аминокислотньт остатка.
р-ХГ, полипептидная цепь к-рой состоит ю 145 аминокислотных остатков, специфична для данного гормона, но проявляет высокую степень структурной гомолоп!н (ох. 80%) с (3-субьелиницей лютеинизир)тощего гормона, отличаясь от последней удлинением С-концевого учао!Ха полипептщной цепи на 24 аминокислотных остатка На углеводную лаась, хатгктерюуюшуюся значит, гетерогенносп ю, приходится ок. 30% мол.м. ХГ. В ее состав входят сивловаа к-та, 1 фукоза, ()-гю!актоза, 1)-манноза, )х(-ацетилглюхозамин и )х(-ацетилшлжтозамнн. о-ХГ содержит две олигосахарндные цепи, присоединенные к полнпептндной цепи с помощью )Ч-гликозидно!! авязи мюхду )х(-ацетилглюкозамином и амидной группой двух остатков аапарапсна 8-ХГ содержит б олипюахаридных цепей, 2 нз к-рых присоединены )х(-глихозидной связью по остаткам аспарапона, а 4— О-глнкозидной связью ме:кду остатками )х(-ацегилгалжтозамина и группой ОН остатков серина С-концевого участка полипептидной цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
