Сжатие газов.

Его широко применяют в технологических процессах транспортировки газов, при производстве этилового спирта из этилена, где Р_раб= 10 МПа (100 ат), полиэтилена методом высокого давления, где Р_раб = 150-200 МПа (1500—2000 ат), при получении сжатого воздуха и т. п.

Сущность нагревания газов при сжатии в компрессорах заключается в том, что в результате изменения (уменьшения) первоначального объема газообразных тел затрачивается механическая энергия на преодоление межмолекулярных сил трения (на нарушение динамического равновесия между силами гравитационного и электромагнитного полей). Вследствие этого выделяется тепло, которое расходуется на нагревание сжимаемого газа и самого компрессора.

Основными причинами перегрева газов и компрессоров являются:

• нарушение материального баланса (уменьшение расхода газа в системе или увеличение подачи компрессора) ;
• снижение интенсивности отвода тепла из зоны сжатия (уменьшение расхода или полное прекращение подачи хладоагента в холодильники, подача хладоагента с завышенной температурой, загрязнение теплообменной поверхности холодильников).

Температура газа при сжатии в компрессоре и отсутствии его охлаждения (Т_к), К, вычисляют по формуле

(1.36)

где Т_н - температура газа в начале сжатия, К;

Р_к, Р_н - давление газа в конце и начале сжатия, кг·м^-2;

k - показатель адиабаты (равен 1,67 и 1,4 соответственно для одно- и двухатомных газов).

Для многоатомных газов показатель адиабаты вычисляют по формуле:

(1.37)

где С_р, С_v — изобарная и изохорная удельные массовые теплоемкости газов, .

Предупреждение перегрева компрессоров при сжатии газов:

1. Разделение процесса сжатия газов на несколько ступеней, если по условиям технологии требуется 4 - 5-кратное сжатие;
2. Устройство систем охлаждения газа на каждой ступени сжатия;
3. Установка предохранительного клапана на нагнетательной линии за компрессором;
4. Автоматический контроль и регулирование температуры сжимаемого газа путем изменения расхода охлаждающей жидкости, подаваемой в холодильники;
5. Оборудование автоматической системой блокировки, обеспечивающей отключение компрессора в случае увеличения давления или температуры газа в нагнетательных линиях;
6. Очистка теплообменной поверхности холодильников и внутренних поверхностей трубопроводов от нагаромасляных отложений.

Тепловое проявление химических реакций.

Многие вещества и материалы при определенных условиях могут вступать в химическое взаимодействие с положительным тепловым эффектом реакций при контакте с воздухом, водой или друг с другом, а также могут саморазлагаться при нагревании или механических воздействиях. Выделяющегося при этом в зоне реакции тепла может быть достаточно для нагрева веществ и материалов до их самовоспламенения.