2.5.2 Классификация давления технологических процессов

Несколько слов о терминологии.

Что значит высокое и сверхвысокое, а что такое низкое или среднее давление газа, разряжение, вакуум? Все эти определения применяются в технике использования газов.

Четкой градации, конкретных значений границ давления (числовых) не существует. Тем не менее сложившаяся практика позволяет сделать такие определения в порядке нарастания давления:

Вакуум – газовая среда, которая состоит из отдельных, далекоудаленных молекул, не взаимодействующих друг с другом. Поведение газа в вакуумных приборах зависит от соотношения между длинной свободного пробега молекул (расстояние между стенками сосуда) и размером молекулы l и d:

l >> d – высокий вакуум р < 10-1 Па;

l  d – средний р = 100 – 0,1 Па;

l << d – низкий р > 100 Па.

Разряжение – это состояние сплошной газовой среды, в которой давление ниже атмосферного, т.е. находится между атмосферой и вакуумом. Соответственно бывает малое и глубокое разряжение:

1000 Мпа <  р < 760 мм вод. ст.

Давление

В экспериментальной физике считалось, что высокое давление – это когда уже нельзя пользоваться стеклянными приборами и сосудами (водяными манометрами). В последующем, применительно к компримированию жидкостей и газов, стали считать: низкое давление – порядка нескольких атмосфер, среднее – нескольких десятков атмосфер (до 10 МПа) и высокое – свыше 10 МПа. По мере развития техники, повышения параметров процессов в химии, металлургии, спецтехнике появилось понятие сверхвысокое давление. Работы в области таких давлений были закрытыми, на что были разработаны регламентирующие документы, согласно которым, например, в компрессорной технике считалось, что центробежные компрессоры сверхвысокого давления – с давлением нагнетания свыше 32,0 МПа, а поршневые (объёмные) компрессоры – свыше 100 МПа.

На сегодня наивысшим достижением (по давлению) в области центробежных компрессоров является компрессор на 74 МПа (фактически работал при 64 МПа), фирмы Elliot (США). Несколько компрессоров на 50 Мпа (фирмы Дрессер Кларк (США), Нуове Пиньоне (Италия) и ВНИИкомпрессормаш/СНПО им. М.В. Фрунзе (1985-1986г)).

В области поршневих компрессоров – этиленовые компрессоры на 50-320 Мпа фирм “Бурхард” (Германия) и ВНИИкомпрессормаш/СНПО им. М.В. Фрунзе (1975г). Во ВНИИкомпрессормаше проводились работы по созданию центробежного компрессора для этилена на 250 Мпа, но работы не были завершены в связи с развалом СССР и прекращением финансирования.

На этом развитие компрессорной техники в сторону увеличения давления прекратилось. В настоящее время акцент делается на развитие процессов при более низких давлениях, менее сложных технически и менее дорогих.