ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные параметры. Внешний материальный баланс Тепловой баланс. Практика тепловых расчетов (рекомендации) из "Кислород Ч 1" Установки, предназначенные для получения жидких продуктов разделения воздуха, должны обладать более мощным холодильным циклом, чем установки, вырабатывающие газообразные продукты. [c.65] Малые установки производительностью до 150 м Чч перерабатываемого воздуха, предназначенные главным образом для лабораторных целей, обычно работают по циклу высокого давления с дросселированием. Схема такой установки аналогична изображенной на рис. П-1. Эти установки работают при давлении 200—220 ат, количество получаемой жидкости обычно не превышает 5 —7% от количества перерабатываемого воздуха. [c.65] Для повышения экономичности установок при увеличении их производительности в холодильный цикл включают аммиачное или фреоновое предварительное охлаждение или вводят поршневой детандер. [c.65] В СССР установки с аммиачным охлаждением большого распространения не получили. Большинство установок производительностью 7000—8000 м ч перерабатывав мого воздуха (1600—1800 кг/ч жидких продуктов разделения) работает по циклу высокого давления с поршневым детандером, аналогично изображенному на рис. П-4. Рабочее давление составляет 160—220 ат, воздух расширяется в детандере при спаде давления со 60—220 ат до 6 ат, выход жидкости достигает 20% от количества перерабатываемого воздуха. [c.65] В мощных установках производительностью свыше 3000 кг ч жидкого кислорода применяют цикл среднего давления, (30 кПсм ) со сжатием перерабатываемого воздуха турбокомпрессорами и расширением в турбодетандерах с 30 до 0,3— 0,5 кПсм . [c.65] Типовые принципиальные схемы, приведенные в табл, 11-1, наиболее распространены, Выбор схемы или разработка новой схемы должны вытекать из техникоэкономического анализа схемы. При этом необходимо учитывать удельный расход электроэнергии и себестоимость получаемых продуктов, объем капитальных затрат, простоту и надежность работы установки. [c.65] Внешний материальный и тепловой балансы блока разделения воздуха определяют основные материальные потоки, рабочие давления и условия работы аппаратов, входящих в блок разделения. Чтобы составить материально-тепловой баланс, необходимо принять ряд основных параметров работы установки. [c.65] Состав (концентрация) основного продукта разделения первой фракции обусловлен назначением установки. Состав второй фракции зависит от состава первой фракции, выбранной схемы и связанных с нею условий ректификации. Примерные составы продуктов разделения для наиболее распространенных установок приведены в табл. 11-2. [c.66] Температуру воздуха после расширения в турбодетандере обычно принимают на 1—3 град выше температуры насыщенного пара воздуха. [c.66] Температура воздуха, проступающего в блок разделения, зависит от условий охлаждения воздуха при сжатии в компрессоре, ее обычно принимают на 5—7 град выше температуры охлаждающей воды. В установках, предназначенных для работы в умеренном климате, использующих оборотную воду, начальную температуру воздуха перед блоком разделения принимают равной 4-30 С. [c.66] При расчете установок с теплообменниками-ожижителями температуру выходящего из ожижителя воздуха принимают равной + 2-5 X. [c.66] Обычно принимаемые величины для разности температур в зависимости от типа. шпаратов приведены в табл. П-З. [c.67] При высоких скоростях газа в теплообменных аппаратах увеличиваются коэффициенты теплопередачи и уменьшается масса этих аппаратов. Наряду с этим увеличивается и гидравлическое сопротивление, что (особенно в установках, работающих по циклу двух давлений или по циклу одного низкого давления) повышает удельный расход энергии. [c.68] Гидравлические сопротивления аппаратов, принимаемые при составлении материальнотеплового баланса установки, даны в табл. П-4. [c.68] Холодильный цикл Аппарат Поток Гидравличес-кое сопротивление Ар мм вод- ст. [c.68] Правильная оценка потерь холода особенно важна для установок, предназначенных для получения газообразных продуктоп разделения и работающих по циклу одного низкого давления, так как эти устанопки обладают минимальным резервом холодо-произвг)Дительности. [c.68] Адиабатный к. п. д. детандеров необходим для составления теплового баланса и может быть выбран по данным табл. П-5. [c.68] Изотермический к. п. д. компрессоров, необходимый для определения удельного расхода энергии, принимают равным для поршневых компрессоров -( з=0,60—0,67, для турбокомпрессоров -г з—0,56—0,65. [c.68] Потери воздуха на продувки для компрес соров высокого давления составляют 3—5% для компрессоров низкого давления 1—2% Потери воздуха при переключении регене раторов, если имеются перепускные кла паны, составляют 3—5%, без перепускных клапанов 5—8% (для периода переключения регенераторов 3 мин). [c.69] При расчете установок, предназначенных для разделения на две фракции, содержащийся в воздухе аргон относят к азоту и воздух рассматривают как бинарную смесь. [c.69] Вернуться к основной статье