液态二氧化碳从管路中喷出时气化热
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液态二氧化碳从管路中喷出时气化热
液态二氧化碳从管路中喷出时气化,
体积膨胀450~640倍左右,需要吸收大量的热,温度急据下降到一78.5摄氏度,变成了雪花状的固体干冰,它在一78.5℃时的汽化潜热为577.8千焦/公斤,0℃时二氧化碳的定压比热是0.838kJ/kgoC,则低温二氧化碳从一78.5℃升到l6℃时吸收的热量为79.191k /kg,这样液态二氧化碳变为16oC气体时吸收的总热量为656.991kJ/kg。
美国《肯塔基州矿井安全建议》中提到,在救生舱空间中,正常成年人每天能够释放10000kJ的热量,那么每人96小时释放热量为40535千焦。
24人避难舱将产生972840
千焦的热量。
加之化学药品产生的热量等综合考虑,空间在4天时间内会产生近100万千焦的热量。
充分考虑到管路消耗、实际气化效率、空调效率等因素,取1.3倍的安全系数进行设计。
即空调需要平衡1.3×100万千焦=130万千焦的热量。
参考澳大利亚的设计方案,共提供30个80升的钢瓶。
合计液体二氧化碳2400公斤。
理想状态下,其气化吸收热量共2400*656.991kJ/kg=158万千焦。
其远远大于需要平衡的130万千焦的产生热量。
故我们也采用30个气瓶的设计方案。
二千四百公斤的二氧化碳在4天的时间内参与气化,每分钟消耗掉0.417公斤。
常温下0.417公斤液态二氧化碳的体积为420立方厘米。
液态二氧化碳从管路中喷出时气化,体积膨胀450~640倍左右,则产生的二氧化碳气体为189~269升/分钟。