Иcпытание установки получения жидкого азота (ЗИФ-702) с криогенной газовой машиной: Методические указания к лабораторным работам, страница 5

_{(0,9 – ха)} = ,                      (7)

     где  к = ;  a = 1/а;  х_к = 0,9 моль N₂ /моль.

Полученное по уравнению (7) значение n_т для интервала изменения концентраций от 0,9 до х_а сравнивается со значением n_т, полученным для этого же интервала при графическом расчете с помощью диаграммы х – у для смеси О₂ – N₂.

6. Высота насадки, эквивалентная одной теоретической тарелке в мм равна

h_ВЭТТ = ,

где Н = 920 мм – полная высота насадки колонны.

Полученное значение h_ВЭТТ необходимо сравнить с данными, приведенными в литературе для различных типов насадок, используемых в ректификационных колоннах для разделения воздуха [4].

7. Все полученные данные заносятся в журнал наблюдений форма которого дана ниже.

Журнал наблюдений
к лабораторной работе № 1

Лабораторная  работа  № 2

“ Экспериментальное определение удельных холодопотерь
 в окружающую среду „

Цель работы

В результате испытания должны быть определены:

а) действительная массовая производительность установки по жидкому азоту, кг/ч;

б) объемные расходы перерабатываемого воздуха и отбросного кислорода, м³/ч;

в) молярная доля азота в отбросном кислороде;

г) удельные затраты электроэнергии и воды, кВтч/л жидкого N₂ и        л воды/л жидкого N₂;

д) удельные холодопотери в окружающую среду через изоляционное ограждение;

е) рабочее флегмовое число укрепляющей части ректификационной колонны.

Обработка результатов испытаний

Данные по замерам заносятся в журнал наблюдений, форма которого дана на стр. 23.

Начало расчета (п. 1–3) см. лабораторную работу № 1.

4. Определение удельных затрат электроэнергии l в кВт ч/л жидкого N₂, производится по уравнению

l = ,                                                       (8)

где  – производительность установки по жидкому азоту, л/ч; N – мощность, затрачиваемая на КГМ, кВт.

Удельные затраты по воде в л воды/л жидкого N₂

в_w = ,                                               (9)

 где – объемный расход воды, поступающей на холодильник КГМ, л воды (определяется по расходомеру ИР-51 с использованием данных, приведенных на рис. 5);  – объемный расход воды, поступающей к газлифту, л воды (определяется по ротаметру РС-3 с использованием рис. 6.)

Рис. 5. Расходная характеристика расходомера ИР-51

5. Определение холодопотерь в окружающую среду через изоляционное ограждение установки производится из энергетического баланса разделительной колонны

Q_к +  + Q₃ + Q_{г л} = +  + Q_D ,                    (10)

где Q_к – количество теплоты, подводимой воздухом к кубу колонны, кДж/ч;  – энтальпия воздуха на входе в колонну при p = p_бар, кДж/кмоль; принимаем, что воздух поступает на разделение в состоянии сухого насыщенного пара; Q₃ – количество теплоты, поступающей в установку через изоляционное ограждение, кДж/ч; Q_{г л}  – количество теплоты, подводимое к газлифту, кДж/ч; – энтальпия азота при р = р_бар в состоянии насыщенной жидкости, кДж/кмоль;  – энтальпия отбросного кислорода при р = р_барв состоянии сухого насыщенного пара, кДж/кмоль; Q_D – теплота, отводимая от азота на конденсаторной головке КГМ, кДж/ч; – молярные расходы воздуха, жидкого азота и отбросного кислорода, кмоль/ч.

Рис. 6. Расходная характеристика ротаметра РС–3