Гельперин И.И, Зеликсон Г.М., Рапопорт Л.Л. Справочник по разделению газовых смесей методом глубокого охлаждения

Подождите немного. Документ загружается.

I. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

ОМ

а.02&

0,021

О 50 ЮО т 200

Давление, атм

Рис. 35. Коэффициент теплопроводности азота.

0,035

о,ох

0.025

^ 0,020

1 ^

1^0 во 80 ЮО

Температура, Т

Рис. 36. Коэффициент теплопроводности во-

. дорода.

0,031

0,025

.| 0,021,

0,023

10!}^

Г'П у

60 80

Температура, 'С

100

Рис. 37. Коэффициент теплопровод-

ности воздуха.

ТЕПЛОПРОВ ОДНО сть

Таблица 58

Коэффициенты теплопроводности некоторых газовых смесей *

А 30 т —а р г о н (О °С)

содержание Аг

100

64,13

36,92

21,96

Х-Ю'

кал/см-сек-град

3,849

4,173

4,436

4,896

5,235

5,660

Азот —водород (0°С)

содержание

Х-Ю'!

кал1см-сек-град

100

84,1

61,0

57.4

34,8

20.5

19,7

Арго н—в о д о р о д (О °С)

содержание Аг

"10

100

91,0

82,0

60,0

40,0

19,8

х-10=

кал1см-сек-град

3,9

5,5

7,3

12,6

18,7

27,0

40,0

Аргон —гелий (0°С)

содержание Аг

•>10

72,96

54,63

15,32

5,39

х-10'

кал1см-сек-град

7,41

10,8

23,2

29,4

Водород —окись углерода (0°С)

содержание СО

100

83.7

72.8

43,4

36,6

20,6

Х-Ю'

кал/см-сек-град

5,3

8,0

10.3

18,0

20,9

27,7

40.4

Водород —«.ислород (22°С)

содержание Ог

"10

5,26

96,64

Х-.10»

к ал/см

•

сек'град

37,44

27,49

18,27

11,12

6,51

0,/20

о.т

о, по

» ом

! 0,100

\0.0Э5

о.оэо

50 ЮО НО

ДсЛлете, ат/ч

200

Рнс. 38. Коэффициент теплопроводности азото-

водородной смеси (N2 + ЗН^).

* Состав смесн выражен в объемных процентах.

I. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

1г

а. ---

1.0

О,В

«Г

13 >

/ /

у у

5/.

/у

з:

5/.

з:

о 50 юо т 200 гьо зоо зво ш ш т т

^ Давление, атм

Рис. 39. Коэффициент теплспроводнссти водорода, азота

и азото-водородной смеси:

X —теплопроводиссть при Р атм; X — тепло-

р, Т 3, /

проводность при 1 ат.ч.

Таблица 59

Коэффициенты теплопроводности некоторых сжиженных газов

Температура. °С

Х.10'

кал'см. сек -град

Температура, "С

Х.Ю''

кал! см -сек-град

Азот

Метан

—200

— 195,3

—182,7

—169,1

161,4

496

360

300

229

195

-169,9

—160,6

—127,8

—103,3

485

464

310

250

—200

— 195,3

—182,7

—169,1

161,4

496

360

300

229

195

Этан

Кислород

Этан

Кислород

—179,8

—175,5

—169,0

—161,0

—130,5

— 99,9

— 73,2

— 27,5

0,6

597

590

581

561

505

435

395

290

250

—200

— 196,2

—182,8

—169,6

—161,3

—144,6

—136,8

—133,6

—126,1

498

474

• 422

327

298

231

215

201

161

—179,8

—175,5

—169,0

—161,0

—130,5

— 99,9

— 73,2

— 27,5

0,6

597

590

581

561

505

435

395

290

250

—200

— 196,2

—182,8

—169,6

—161,3

—144,6

—136,8

—133,6

—126,1

498

474

• 422

327

298

231

215

201

161

Этилен

Окись углерода

Этилен

Окись углерода

— 160,5

—129,0

—100,4

— 74,0

— 28,8

0.3

. 606

630

440

370

300

190

—194,7

—182,7

—1/0,3

—160,7

355

288

238

210

— 160,5

—129,0

—100,4

— 74,0

— 28,8

0.3

. 606

630

440

370

300

190

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

-гр -т -т -м чго -юо -во -во -^о -го ^ о

Температура, X

Рис. 40. Коэффициенты теплопроводности сжиженных газов.

Таблица 60

Коэффициенты теплопроводности жидких азото>кислородиых

смесей при 73" К

Состав, "о

ккал/м-час-град

Состав, 0,0

ккал/м-час-град

кислород азот

ккал/м-час-град

кислород

азот

ккал/м-час-град

100

0,1785

55 0,1655

0,1723

70 30

0,1760

68 0,1714

100 0 0,1795

-N

Нз

-N

Нз

со,^

та

[зС

та

[зС

сь

^ -во -40

-ви -40

^ 1 1

1 ГТ^

-во -40

40 ВО т 160

40 80 т шо

СИР^С!

1 1

СИР^С!

1 1

СР,С1о

о 40 80 т шо

—

СНРС12-

СРС1..

1 ^

-во -40 о 40 10 т то

Температура,

Рис. 41. Коэффициенты теплопроводности парообразных холо-

дильных агентов.

0,30

0.20

0,10

0,12

0.1 О

ОМ

0.06

МН;

}

ЗО; У

СИп

С]

? —

-СНгСЬ

СОг

? —

-20 -10 О 10 20 30 40 50

-СНРгС!'

Т^с;

-го -Ш о Ш 20 30 40 50

Температдра

"С

Рис. 42. Коэффициенты теплопроводности жидких холо-

дильных агентов.

вязкость и ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ

Абсолютная вязкость (г, — для жидкостей и р. — для газов) харак-

теризует сопротивление жидкости или газа относительному сдвигу.

Согласно закону Ньютона

^ _ -с й?5

И о?»

где т] — абсолютная вязкость;

т—усилие сдвига (сила внутреннего трения);

Р— площадь;

ЛЬ — расстояние между двумя смежными слоями;

Лт — разность скоростей двух движущихся смежных слоев.

Вязкость в системе С05 имеет размерность Ы-сек\см^ или г1сж-сек

(1 г^см-сек называется пуазом). Вязкость в технической системе измеряется

в кГ

•

сек\}/^.

Кинематической вязкостью ч называется отношение абсолютной

вязкости к плотности. Размерность кинематической вязкости в системе С05

см^1сек, а в технической системе единиц — м^1сек.

Под относительной вязкостью понимают отношение абсолютной

вязкости данной жидкости к вязкости воды при 20° С. Численное значение отно-

сительной вязкости практически совпадает со значением абсолютной вязкости

жидкости, выраженной в сантипуазах.

Величина, обратная вязкости — , называется текучестью.

Зависимость вязкости от температуры приближенно выражается формулой:

_ 273 +с ( Т

с V

273)

Вязкость газовой смеси ориентировочно можно определить по формуле:

I '"и

-'см. '

где V_[, — коэффициенты кинематической вязкости компонентов смеси;

т-^, — объемные доли компонентов смеси.

Вязкость жидких смесей т)^,, можно приближенно определить^по формуле:

'8 ^ом. = '"1 + т^ г., + ... + т^ г,^^

где г]^, -г;.^, ..., —абсолютные вязкости компонентов смеси;

т^. Ото, ..., т„ — объемные доли компонентов.

Данные о зависимости вязкости реальных газов от давления выше атмо-

сферного имеются только для области высоких температур. С повышением

давления вязкость увеличивается тем больше, чем больше степень отклонения

реального газа от идеального.

I. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

На вязкость сжиженных газов увеличение давления почти не влияет.

В таблицах, в которых приводятся вязкости газовых смесей, содержание

компонентов выражено в объемных процентах.

Поверхностным натяжением называется сила, действующая на

свободной поверхности жидкости и стремящаяся придать поверхности наимень-

шую величину.

Поверхностное натяжение зависит от свойств пограничной среды и из-

меряется силой, действующей на единицу длины (дн/см). Значения поверх-

ностного натяжения сжиженных газов, соприкасающихся с их парами, приведены

в табл. 66.

Таблица 6!

Вязкость газов при атмосферном давлении

Температура

г! см-сек

Температура

г!см-сек

Температура

г! с м-сек

Азот

—191,5

560

—182,96

602

— 77,5

1 273

— 40.4

1464

— 21,5 1563

1674

13,9

1 737

1744

1766

А р г о'н

—183,2

735,6

—132,3 1106,1

—104,4 1379,7 -

— 78,8

1574,6

— 60,2

1696,6

— 40,2

1853,5

— 20,3

1986,6

2104

12,1

2194

14,7

2208

Ацетилен

943

1020

н-Б у т а н

14,7

840,4

0 682,3

739

Изобутаи

Водород

689

744

1-Б у т и л е и

708

761

2-Б у т и л е и

18,8

694

744

761

Изобутилен

732

815

Водород

-260,44

-258,24

-256.04

-253,1

-20-1^9

-202,2

-198,4

-195.2

-192,4

69,0

80,7

93,6

111,4

325,7

319,3

336,0

345

365

—183,47

—123,7

-113,5

—102,9

— 97,5

— 80,8

— 77,0

— 62,6

— 60,2

— 42,7

— 39,9

— 31,6

— 20,6

— 17,8

— 11,9

— 1,0

11.4

14.5

19,4

392.2

548

572

609.3

615

666

678,7

701

710,25

734

759,7

767

819

801,73

820,7

830

850,0

869

877

875

880

Воздух

-194,2

-191,4

-183,1

-104,0

- 95,9

- 78,9

- 69,4

- 49,7

- 35,6

- 31,6

551

579

627

1 130

1200

1314

1333

1 470

1 535

1 539

вязкость

Таблица

{Продолжение)

Температура

1см-сек

Температура

'С

IX-10'

г!см-сек

Температура

II-10'

[см-сек

Воздух

-21,4

+ 17

19,5

20,8

1639

1 719

1 800

1815

1 818

1 832

Гелий

-271,52

-268,93

-258,89

-252,78

-198,0

-191,6

-182,9

-102,6

- 78,5

- 70,0

- 60,9

- 22,8

9,8

17.6

18.7

21,4

54,7

126,7

278,7

351,9

815,4

877

910

1392

1506

1 564

1587

1788

1 879

1 914

1967

1980

1994

1 981

Кислород

-201,1

-193,7

-191,1

-183,0

-152,5

-129,8

- 78,7

76,47

39,48

544

587

650

667

1050

1 128

1 450

1467

1 693

1920

1990

2 014

2 060

Криптон

15,2

2 334

2 436

Ксенон

10,9

15,3

18,5

2107

2180

2 222

2 235

2 260

Метан

—181,6

351

—133,1 559,7

— 78,4 767

1030

1 094

23 1079

Окись углерода

—42,3

482,6

-35,2

1489

1665

15,1

1730

17,1 1 739

21,7 1753

Окись азота

1797

1876

Пропилен

Неон

—256,67 305,9

-254,12

339,6

-252.74

359,3

—214,56

948

-208,91

1 043

—204,64

1090

-201,05

1 140

—195,79

1208

—189,71

1 289

—183,08

1344

—

78,56

2 356

0 2 949

10,1

3 036

15,0

3 076

3 111

Окись

•

г л е р 0 д а

—191,6

565

—149,3

868,5

— 78,4

1 280

20,0

784

835

Пропан

17,9

753

795

806

Этан

-78,2

17,2

644

855

901

929

Этилен

— 79,3

716

— 40,7

816,6

— 1,8

940

941

18,2 1 008

1010

I. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТЕХНИЧЕСКИХ ГАЗОВ

(Vро(^одод кид)

^ ^

Оз Оо" Осз гС- Чз" ад ч}.- ^ СП СчГ -О ^ ^

к.

ч.,

ч.

ч,

ч.

ЧЬ ^ 'N1

Сча сгча

^(ш/^^еод пидос1оюпн 'юног(^ю нид)

^и'яээ-01 т/яшзояечд

о.

оа

чшэоиеид

^ 5 оз сь

ци '^о/

г^

чшэоягид

ч.

I 5

«в

V N

а?

'А

•

V С( •ч и сч

и ,

вязкость

-21,0-200-160 420-80 -^0 О 80

Температура, °С

Рис. 45. Вязкость газов Не, Ке, СО и СО.^ при 1 атм.

30 ^

28 ^

26 ^

16 I