рсопр=0,04МПа – сопротивление коммуникаций и аппаратов.
рв. к.=0,1+0,04=0,14МПа – давление в низу верхней колонны.
жидкий кислород, где
Н=0,7м – высота гидростатического столба жидкости в конденсаторе,
=1118,47кДж/моль – плотность жидкого кислорода при
его состоянии в конденсаторе-испарителе (насыщ. жидкость, р=0,14МПа).
ТО2=93,2К – средняя температура кипящего кислорода (насыщ. ж-ть, р=0,144МПа) – [1],
ΔТконд=3К – средний температурный напор в конденсаторе-испарителе,
ТN2= ТО2+ ΔТконд=93,2+3=96,2К – температура конденсации азота в трубках конденсатора.
Рн. к.= 0,59 ≈ 0,60МПа – давление конденсации паров азота в трубках конденсатора (сух. насыщ. пар, Т=96,2К) – [1],
Δрн=0,01МПа – гидравлическое сопротивление насадки и тарелок колонны,
- давление в нижней части нижней колонны.
3. Определение холодопотерь в установке.
, где 
=7,1 кДж/м3
– удельные холодопотери в окружающую среду,
= 1,25046 кг/м3
– плотность азота при нормальных условиях (Т=273К, р=0,1013МПа) - [1],
= 1,42895кг/м3
– плотность кислорода при нормальных условиях (Т=273К, р=0,1013МПа) - [1],
плотность аргонной фракции при нормальных условиях (Т=273К, р=0,1013МПа) - [1], сра=1,041кДж/(кг·К) – удельная теплоемкость азота при условиях на выходе из аппарата 2 (Т=283,6К, р=0,1МПа) – [1], срк=1,112кДж/(кг·К) – удельная теплоемкость кислорода при условиях на выходе из аппарата 2 (Т=285К, р=10МПа) – [1],
удельная теплоемкость аргонной фракции при условиях на выходе из аппарата 6 (Т=265К, р=0,1МПа) – [1],
ΔTa=10К – разность температур на теплом конце теплообменника 2 между воздухом и азотом,
ΔTк=8,6К – разность температур на теплом конце теплообменника 2 между воздухом и кислородом,
ΔTф=17К – разность температур на теплом конце теплообменника 6 между воздухом и аргонной фракцией,
где р2к=0,14МПа – давление на входе в насос, р3к=10МПа – давление на выходе из насоса,
удельный объем жидкого кислорода при условиях в насосе (насыщ. ж-ть, р=0,14МПа) – [1],
λн=0,72 – коэффициент подачи насоса,
qн=12кДж/кмольО2=5,8кДж/м3О2 – потери холода в насосе – [1],
iк1=542,39кДж/кг – энтальпия кислорода при атмосферных условиях (Т=293К, р=0,1МПа) – [1],
i5к=508,50кДж/кг – энтальпия кислорода при условиях на выходе из установки (Т=285К, р=10МПа) – [1].
4. Определение доли детандерного потока.
Отсюда:
- дроссель-эффект,
i1в=547,31кДж/кг – энтальпия воздуха в точке 1в (Т=293К, р=0,1МПа) – [1],
i2в=538,18кДж/кг – энтальпия воздуха в точке 2в (Т=293К, р=4МПа) – [1].
Подбор температуры воздуха перед детандером.
Зная адиабатный коэффициент полезного действия, методом подбора по номограмме находим значение энтальпии в точке 5в (рис.2.):
Рис. 2
Т9в=98+2=100К.
Задаем Т5в=160К
При этом: i5в=3600Дж/моль,
i5в*=2150Дж/моль,
Значение адиабатного кпд входит в указанные пределы. По [1] находим значения энтальпий:
i5в=379,34кДж/кг (Т=160К, р=4МПа),
i9в=341,24кДж/кг (Т=100К, р=0,6МПа),
5. Баланс ожижителя 2 (рис. 1).
Температура после блока очистки Т4в=277…281К.
Т4в=278К – принимаем.
Температура перед блоком очистки примерно на 3К (ΔТадс=3К) ниже, чем после блока очистки:
Т3в= Т4в -ΔТадс=278-3=275К.
Т5а= Т2в-10=293 - 10=283К,
Т5к=285К – принимаем.
По [1] определяем энтальпии:
i3в=518,12кДж/кг (Т=275К, р=4МПа),
i4в=521,37кДж/кг (Т=278К, р=4МПа),
i5а=541,71кДж/кг (Т=283К, р=0,1МПа),
i5к=508,50кДж/кг (Т=285, р=10МПа).
Находим методом подбора i4к, зная, что Т4а< Т4в и Т4а≈ Т4к:
1) Задаем Т4а=268К.
По [1] находим:
i4а=525,47кДж/кг (Т=268К, р=0,1МПа).
Отсюда: Т4к=222,7К –по [1], Т4а≠Т4к.
2) Задаем Т4а=260К.
По [1] находим:
i4а=517,13кДж/кг (Т=260К, р=0,1МПа).
Отсюда: Т4к=255,3К – по [1], Т4а≠Т4к.
3) Задаем Т4а=259К.
По [1] находим:
i4а=516,09кДж/кг (Т=259К, р=0,1МПа).
Отсюда: Т4к=259,7К – по [1], Т4а≈Т4к.
6. Определение потоков R и D.
Материальный баланс нижней колонны:
В=R+D
Концентрационный баланс нижней колонны:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.