Расчет и проектирование криогенной воздухоразделительной установки, предназначенной для одновременного получения газообразного азота и кислорода, страница 8

 где  

Количество теплоты через изоляцию в окружающую среду:

Количество регенерирующего газа при продолжительности регенерации:

Принимаем

Тогда:

Мощность электронагревателя с учетом 20%-ного запаса на неравномерность потока, колебания напряжения:

Скорость регенерирующего газа, отнесенная ко всему сечению баллона:

Скорость регенерирующего газа при рабочих условиях:

Гидравлическое сопротивление слоя адсорбента при регенерации:

Где:

- потери давления;

плотность азота при

эквивалентный диаметр каналов между зернами;

пористость слоя адсорбента;

Коэффициент динамической вязкости:

Где критическая температура азота;

Коэффициент Рейнольдса:

С учетом полученного значения Re определяем коэффициент сопротивления  

Тогда  что не выходит за пределы допустимого перепада давления в подобных аппаратах.

Подбор оборудования.

Подбор оборудования осуществляется с помощью учебного пособия-[3].

Подбор компрессора.

Поршневой компрессор, используемый для сжатия воздуха в ВРУ малой и средней производительности.

Известно:

Подбираем компрессор марки: 2ВМ4-12/65.

Техническая характеристика.

Завод-изготовитель: ПО «БОРЕЦ» г.Москва;

Производительность при условии всасывания:

Давление всасывания:

Давление нагнетания:

Потребляемая мощность:

Установленная мощность электродвигателя:

Установки, которые комплектуются этим компрессором: К-0,25; КА-0,2.

Подбор детандера.

Известно:

Массовая производительность:

Давление нагнетания:

Подбираем турбодетандерный агрегат типа: ДТ-0,6/4.

Техническая характеристика.

Массовая производительность:

Давление на входе:

Температура на входе:

Давление на выходе:

Масса:

Частота вращения ротора:

Подбор насоса.

Известно:

Подача:

Подбираем поршневой насос типа: 2НСГ-0,278/20.

Техническая характеристика.

Подача:

Наибольшее давление:

Потребляемая мощность:

Масса:

Расчет ректификационных колонн узла разделения воздуха.

Расчет производится на ЭВМ по рекомендациям из [8].

1.Расчет нижней колонны.

Исходные данные:

1) Параметры продуктов питания.

Параметры потока В (В- по программе):

- количество вещества в потоке ,

- тепловое состояние (степень сухости):

где энтальпия воздуха в состоянии перед входом в нижнюю колонну- из расчета,

энтальпия воздуха в состоянии сухого насыщенного пара (сухой насыщенный пар, )-по [1],

энтальпия воздуха в состоянии насыщенной жидкости (насыщ. Жидкость, )- по [1],

- концентрация азота: ,

- концентрация аргона:

- концентрация кислорода:

2) Параметры продуктов разделения.

Параметры потока D (А- по программе):

- количество вещества в потоке  (приравнивается нулю),

- тепловое состояние (степень сухости):

- концентрация азота: приравнивается нулю,

- концентрация аргона:  приравнивается нулю,

- концентрация кислорода:

Параметры потока R (K- по программе):

- количество вещества в потоке  (приравнивается нулю),

- тепловое состояние (степень сухости):

- концентрация азота: приравнивается нулю,

- концентрация аргона:  приравнивается нулю,

- концентрация кислорода:

3) Параметры колонны:

- давление в конденсаторе:

- сопротивление тарелок во всех секциях принято:

- коэффициенты эффективности всех тарелок приняты:

- теплоприток к нижней колонне:

- тепловая нагрузка на конденсатор (задаем):

- среднее давление в колонне:

Результаты расчета:

1)Продукты разделения.

Параметры потока D (А- по программе):

- количество вещества в потоке ,

- концентрация азота: ,

- концентрация аргона:

- концентрация кислорода:

Параметры потока R (K- по программе):

- количество вещества в потоке

- концентрация азота: ,

- концентрация аргона: ,

- концентрация кислорода:

2)Параметры колонны.

- сопротивление колонны:

- тепловая нагрузка на испаритель:

- число тарелок в колонне: принимаем

2. Расчет верхней колонны.

Исходные данные:

1) Параметры продуктов питания.

Параметры потока D (N- по программе):