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El ciclo Hampson-Linde

1895
  • William Hampson
  • Carl von Linde
Industrial gas liquefaction facility utilizing the Hampson-Linde cycle for cryogenics.

El ciclo Hampson-Linde licúa gases como el aire mediante el efecto Joule-Thomson combinado con refrigeración regenerativa. El gas a alta presión se enfría en un intercambiador de calor a contracorriente mediante el gas frío a baja presión que retorna de la válvula de expansión. Esto reduce progresivamente la temperatura en la válvula hasta que desciende por debajo del punto crítico y comienza la licuefacción, sentando las bases de la industria moderna de licuefacción de gases.

Independently developed by William Hampson in Britain and Carl von Linde in Germany, this cycle represented a major breakthrough. Its elegance lies in its simplicity and self-reinforcing nature. The key component is the regenerative heat exchanger, typically a set of coiled pipes. Incoming high-pressure gas flows through an inner pipe, while the cold, expanded gas from the Joule-Thomson valve flows back over the outside of this pipe. This counter-flow arrangement ensures the incoming gas is continuously pre-cooled by the coldest available return gas. With each pass, the temperature of the gas entering the expansion valve drops further. Eventually, the temperature falls below the gas’s inversion temperature, and the Joule-Thomson expansion produces significant cooling. This cooling is carried back through the heat exchanger, creating a positive feedback loop until the temperature is low enough for a fraction of the gas to condense into a liquid upon expansion. This process made the large-scale, commercial production of liquid air feasible for the first time.

UNESCO Nomenclature: 2212
- Termodinámica

Tipo

Thermodynamic Cycle

Disrupción

Sustancial

Utilización

Uso generalizado

Precursores

  • Efecto Joule-Thomson (Joule y Thomson)
  • Concepto de intercambio de calor a contracorriente
  • Siemens’ regenerative cooling principle (developed for furnaces)
  • Avances en la tecnología de compresión de alta presión

Aplicaciones

  • Producción industrial de aire líquido, nitrógeno, oxígeno y argón.
  • Equipo de laboratorio estándar para licuar gases
  • investigación criogénica
  • Etapa de preenfriamiento para licuefactores de hidrógeno y helio
  • almacenamiento de energía de aire líquido (LAES)

Patentes:

  • GB189524525A
  • DE88824

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