Схема установки среднего давления для
Схема установки среднего давления для получения газообразного азота 1 – компрессор; A 2 – предварительный R B теплообменник; 3 R 3 – блок осушки и очистки; 4 – основной теплообменник; 5 – ректификационная колонна; 6 – турбодетандер; 7 – конденсатор; 8 – переохладитель; 9 – насос жидкого азота
Параметры потоков в характерных точках установки № точки на p, МПа T, К i, к. Дж/кг Примечание схеме 1 в 2 в 3 в 4 в 5 в 6 в 7 в 8 в 9 в 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 1 а 2 а 3 а 4 а 5 а
Исходные данные: VА – производительность установки, м 3/с; x. А – чистота получаемого продукта, % N 2; T 0 – температура окружающей среды, К. Дано: VА = 350 м 3/ч; x. А = 99, 994 %; T 0 = 293 К Известно: x. R = 72– 74 % N 2; Т 3 R = 85– 86 К – Т кип. кубовой жидкости в конд. 7; p = 0, 13– 0, 15 МПа – там же; T 2 А > Т 3 R на 4– 5 K; Т 1 А > Т 2 А на 6– 7 K, переохл. потока А в апп. 8; Δpк принимается 0, 01– 0, 02 МПа; ΔTадс= 2– 3 К; ΔTR = 8– 10 К; ΔTА = 5– 6 К – недорекуп. на теплом конце апп. 2.
Параметры потоков в характерных точках установки № точки на p, МПа T, К i, к. Дж/кг Примечание схеме 1 В 0, 1 293 2 В 4. . . 5 293 3 В 4 В T 3 А +(2. . . 3) 5 В 6 В 7 В Сухой насыщенный пар 8 В 9 В p 1 А+(0, 01. . . 0, 02) 1 R 2 R 3 R 0, 13. . . 0, 15 85. . . 86 4 R 5 R 6 R 7 R T 2 В –(8. . . 10) 1 А 0, 55. . . 0, 6 T 2 А +(6. . . 7) 2 А T 3 R +(4. . . 5) 3 А 4 А 5 А 15– 20 T 2 В –(5. . . 6)
Материальные потоки VА = 350 м 3/ч = 0, 09722 м 3/с; x. А = 0, 99994; x. В = 0, 7809; x. R = 0, 73 R = B(x. В- x. А)/ (x. R - x. А); В = 1; R = 0, 80936; A = 1 -R = 0, 19064 VВ = VА/A = 0, 50997 м 3/с = 1836 м 3/ч; VR = 1486 м 3/ч Холодопотери в установке, Дж/м 3 Холодопроизводительность, Дж/м 3 50 42 34 26 4 5 6
Определение Т перед детандером Удельная работа насоса i m d p 2 – коэфф. по- n T p 3 дачи насоса b a Доля детандерного потока k c S – адиабатный к. п. д. машины
Свойства тройной смеси N 2–Ar–O 2 Значения коэффициентов в формулах для вычисления свойств чистых компонентов тройной смеси N 2–Ar–O 2 Коэффи N 2 Ar O 2 Коэффи N 2 Ar O 2 циент 1 2 3 1 2 3 i i FAi 0, 289 0, 208 0, 257 FNi 5, 46 1, 00 14, 80 FBi 0, 00460 0, 00423 0, 00628 FTi 256, 7 283, 3 228, 5 FCi 0, 00943 0, 00350 0, 00540 FIi 302, 8255 345, 1872 364, 7802 FDi 0, 507 0, 413 0, 384 FHi 5, 92 5, 98 6, 05 FEi 25, 160 34, 095 36, 160 FPi 24867, 26 26767, 32 31222, 48 FKi 0, 211 0, 247 0, 255 FFi 6811, 50 7364, 81 8177, 97 FLi 0, 006725 0, 009410 0, 008580 FSi 4, 030 3, 885 4, 186 FMi 114 142 131
Свойства чистых компонентов Температуры кипения чистых компонентов, К Температура жидкой смеси на линии насыщения, К Плотность насыщенного пара, кг/м 3 Плотность насыщенной жидкости, кг/м 3
Свойства смеси M 1 = 28 кг/кмоль, M 2 = 39, 94 кг/кмоль, M 3 = 32 кг/кмоль пар жидкость Молярная масса, кг/кмоль Плотность, кг/м 3 Теплота фазового перехода, Дж/кг