循環水による水素冷却と循環水による窒素冷却は効果が同じですか？
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水素脱酸装置の試運転段階において、まだ水素が導入されていないため、装置には仮設の配管を接続し、窒素を原料ガスとして試運転を行っています。同じ循環水を使って水素を冷却する場合と、窒素を冷却する場合とでは、効果は同じでしょうか？試運転中に、二次吸気温度が過熱する現象が見られたからです。水素を循環冷却に使えば、過熱現象は起きなくなるのでしょうか？
間違いなく違います。水素圧縮機を使って窒素を圧縮しても、最大で4.0MPaまでしか達成できません。その主な理由は、圧縮後の温度が下がらないという問題です。
異なります。比熱容量、圧縮係数、断熱係数もすべて異なり、同じ流量と排出圧力の下でも、排出温度は異なります
比熱の差がどれくらいか見てみましょう。それに、両者の質量流量の差も大きいです。これらもすべて考慮に入れなければなりません
一つは比熱容量、もう一つは密度です。 窒素の密度は空気よりも大きく、水素よりも大きいため、冷却器を下から入れ上から出す方式を採用すると、窒素を冷却する方が水素を冷却するよりも効果的です！
水素の熱容量は窒素よりも小さいはずで、同じ圧力・温度下では水素に必要な冷却水の量も少なくて済むはずです
水素の熱伝導率および比熱容量はどちらも窒素よりも1オーダーほど高く、圧力が同じであれば熱伝達効果は確実に窒素よりも優れている。また、同じ圧縮比の場合、水素の圧縮による温度上昇は窒素よりも明らかに小さい。