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为什么二氧化碳在蓄冷器(或切换式换热器)中的析出温度要比大气压力下二氧化碳的凝固温度低得多?

admin 2021-01-10 16:03:21 版权声明 评论
为什么二氧化碳在蓄冷器(或切换式换热器)中的析出温度要比大气压力下二氧化碳的凝固温度低得多?
答：二氧化碳的凝结(或凝固)温度和其他气体一样，也是随着压力的降低而降低，如表22、表23所示。
表22二氧化碳凝固温度与压力的关系

压力/Pa

1×105

2×105

3×105

4×105

5×105

凝固温度/℃

-78.2

-70.5

-64.5

-61

-58

表23二氧化碳液化(凝结)温度与压力的关系

压力/Pa

5.28×105

8×105

15×105

20×105

30×105

40×105

50×105

60×105

液化温度/℃

-56.6

-46.5

-29

-20

-5.5

5.5

14.5

21.5

二氧化碳三相点压力为0.528MPa、温度为-56.6℃。二氧化碳压力低于0.528MPa时，温度降至凝固温度、由气相直接变为固相；而压力高于0.528MPa时，温度降至液化温度，二氧化碳凝结为液体。
由表可见，纯二氧化碳的压力为0.1MPa时，其凝固温度为-78.2℃。空气通过切换式换热器时，虽然其压力在0.6MPa左右，但空气的压力并不是二氧化碳的压力。空气中二氧化碳的分压力与其在空气中的含量成正比。空气中二氧化碳的体积含量一般为300～400× 10-6(体积分数为0.03%～0.04%)，空气压力为0.6MPa时，二氧化碳的分压力只不过是180℃400Pa，相应的凝固温度为-132～-135℃。
由于二氧化碳的分压力大大低于0.1MPa，所以其凝固温度要比-78.2℃低得多。在切换式换热器中，随着二氧化碳的被冻结，空气中二氧化碳的分压力在降低，其凝固温度也随着降低，如表24所示。二氧化碳的实际凝结温度比表中所列温度还要低一些。
表24二氧化碳凝固温度与空气压力及其中所含二氧化碳量的关系
凝固温度/℃
二氧化碳含量
400
300
100
50
20
10
5
2
1
压力
0.1
MPa
-142×
10-6
-143.5
×10-6
-149.2
×10-6
-152.5
×10-6
-156
×10-6
-159.5
×10-6
-162×
10-6
-165.6
×10-6
-168×
10-6
0.6
MPa
-132×
10-6
-133.5
×10-6
-140.5
×10-6
-143.5
×10-6
-148.5
×10-6
-151.7
×10-6
-154.7
×10-6
-158.5
×10-6
-161.2
×10-6
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