Расчет и проектирование криогенной воздухоразделительной установки, предназначенной для одновременного получения газообразного кислорода и азота, страница 16

.

Определим гидравлическое сопротивление слоя адсорбента при регенерации

                                                                                              где - потери давления;  - коэффициент сопротивления;  - плотность газа; - эквивалентный диаметр каналов между зернами;  = 0,3…0,4 – пористость слоя адсорбента;- скорость газа, отнесенная ко всему сечению адсорбера в рабочих условиях

м/с.

Для определения коэффициента сопротивления находим значение критерия Рейнольдса

,                                                                                                         где  мм = м;

- коэффициент динамической вязкости [18]

                          

, где Т_К = 126,25 К – критическая температура азота.

Подставив вычисленные значения в формулу для определения коэффициента Рейнольдса, получим

.

По графику с учетом полученного значения   определим коэффициент сопротивления  = 2,7. Тогда

.

Что не выходит за пределы допустимого перепада давления в подобных аппаратах.  

Определение диаметров основных трубопроводов

Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные.

Площадь сечения трубопровода

, где

V – объемный расход потока, м³/с

w – скорость потока, м/с

С другой стороны , где d – диаметр трубопровода.

Таким образом получаем:

.

Диаметр трубопровода для воздуха, выходящего из турбодетандера:

Объемный расход воздуха:

, где

 - плотность воздуха при выходе из детандера;

м.

Принимаем d = 50х1,5мм.

Диаметр трубопровода для воздуха, входящего в турбодетандер

Объемный расход воздуха:

;

;

.

Принимаем d = 160х1,5мм.

Диаметр трубопровода для продукционного азота направляемого потребителю

Принимаем d = 75х5мм.

Определение затрат работы на производство продуктов

Удельные затраты энергии на сжатие воздуха в компрессоре:

Работа отдаваемая детандером:

.

Суммарный расход электроэнергии:

.

Подбор оборудования

Подбор компрессора  [www.belblitz.com]

Расход перерабатываемого воздуха

Выбираем два компрессора марки  ЕКО-200.Производство Турции. Технические характеристики:

- Производительность при условии всасывания

- Давление всасывания Р_ВС = 0,1МПа

- Давление нагнетания Р_НГ = 1МПа

- Установленная мощность электродвигателя N_G = 200кВт

-Уровень шума 79 дБ

- Диаметр подсоединяемого трубопровода   200 дюйм

- Размеры: Ширина х Длина х Высота  2000 х 3200 х 2400 мм

Общее описание ЕКО

Компактная энергоэффективная компрессорная установка в шумоизоляционном корпусе с полностью автоматической системой управления и контроля.

Компрессорная установка полностью готова к подключению.

Монтаж осуществляется без фундамента и крепления к полу.

Комплектация и преимущества винтовых компрессоров ЕКО

1.  ЭФФЕКТИВНАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ:

o  высокопроизводительный алюминиевый охладитель масла и воздуха;

o  благодаря эффективному отводу тепла даже в самых жарких условиях обеспечивается надежная работа;

o  покрытие из стекловаты, бесшумная работа вентилятора;

o  охлаждение радиатора производится силами дополнительного двигателя, что не снижает мощность основного. Cрок службы алюминиевого радиатора гораздо длиннее.

2.  МУЛЬТИСИСТЕМНЫЙ СЕПАРАТОР:

o  эффективно отделяет масло от воздуха, благодаря чему в остаточное содержание масла составляет 2-3 мгм/м3;

o  за счет системы антистатик и широкой рабочей поверхности сепаратора обеспечивается надежная работа в течение длительного времени.

3.  ТЕРМОСТАТНЫЙ КЛАПАН МАСЛА:

o  обеспечивает надежную работу компрессора в различных климатических условиях.

4.  ВСАСЫВАЮЩИЙ КЛАПАН:

o  обеспечивает подачу воздуха в компрессор и предотвращает выброс воздуха и масла при остановке компрессора.

5.  КОРПУС КОМПРЕССОРА:

o  огнестойкая шумоизоляция обеспечивает бесшумную работу компрессора;

o  широкие люки обеспечивают легкий доступ при сервисном обслуживании;

o  использование дверных фильтров против шума и пыли, EU панельный фильтр.