空分設(shè)備中膨脹機(jī)膨脹和節(jié)流溫降比較,空氣從0.6MPa節(jié)流到0.1MPa的溫降只有1℃左右,而通過(guò)膨脹機(jī)膨脹,理論上溫降可達(dá)80~90℃,溫降效果要比節(jié)流好得多。
其原因是節(jié)流過(guò)程不對(duì)外輸出功,溫度降低是靠分子位能增加而引起的。氣體在膨脹機(jī)內(nèi)膨脹時(shí),氣體要推動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn),或推動(dòng)活塞對(duì)外作功,而且膨脹過(guò)程進(jìn)行很快,外界沒(méi)有能量輸入,理想情況下可以看成是一個(gè)絕熱過(guò)程。根據(jù)能量守恒定律,輸出的功只有靠減少氣體的能量(焓)來(lái)維持平衡,使得氣體分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能急劇減少,反映在溫度大幅度下降。
因此,膨脹機(jī)膨脹時(shí),氣體的溫度降低不僅是因?yàn)閴毫档?,造成分子的位能增加,而使分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減少引起的,更主要是由于對(duì)外作功造成的,所以溫降的效果要比節(jié)流時(shí)大得多。