Прямоугольно-ступенчатый каскад

Рис. 2,11. Аппроксимация идеального каскада прямоугольно-ступенчатым каскадом

ПРЯМОУГОЛЬНО-СТУПЕНЧАТЫЙ КАСКАД [c.45]

В точках соединения двух прямоугольных секций (или участков прямоугольно-ступенчатого каскада) происходит закрутка потока с вторичным отбором (рис. 2.12). Обогащенный поток L m-i, выходящий из последней ступени участка т—1, делится на две фракции первая фракция L, поступает сначала на пи- [c.45]

Для 1-го участка секции обогащения прямоугольно-ступенчатого каскада уравнение (2.94) запишется в виде [c.47]

Оптимизация прямоугольно-ступенчатого каскада [c.48]

Определение оптимальных условий работы прямоугольно-ступенчатого каскада является очень сложной задачей. В настоящем разделе речь идет об общих аспектах этой задачи применительно к заводу с использованием процесса с малым коэффициентом разделения при низкой концентрации. При установлении критерия для оптимизации режима работы завода ограничиваются определением параметров каскада, минимизирующих суммарный поток прямоугольно-ступенчатого каскада в целом. [c.48]

Оптимизация стоимости для прямоугольно-ступенчатого каскада. Оптимизация газодиффузионного завода представляет собой [c.144]

КПД завода р служит мерой отличия прямоугольно-ступенчатого каскада от идеального. Его определяют как отношение полезной работы разделения в единицу времени к установленной разделительной мощности, а его значение можно получить интегрированием КПД ступени по всем ступеням каскада [c.148]

В идеальном каскаде межступенный поток от ступени к ступени меняется непрерывно аналогичным образом изменяются и размеры ступеней. Таким образом, несмотря на тот факт, что идеальный каскад минимизирует потребление энергии и общие размеры завода, практическое создание его невыгодно с точки зрения затрат на строительство самого каскада. Это особенно относится к случаю, когда число ступеней велико (случай малых коэффициентов обогащения). Значительного уменьшения стоимости разделительных элементов можно достичь путем изготовления большого количества таких элементов. Тогда стоимость завода можно уменьшить, заменяя приближенно идеальный каскад системой прямоугольных каскадов, соединенных последовательно по схеме так называемого прямоугольно-ступенчатого каскада (рис. 2.11). Такое решение проблемы является хорошим компромиссом, поскольку позволяет уменьшить стоимость завода и сохранить все преимущества, присущие идеальному каскаду. Коэн [2.1] показал, что если расхождение между реальными и идеальными межступенными потоками не слишком велико, то оно сравнительно слабо влияет иа суммарный поток реального каскада например, если максимальное отклонение реального межступенного потока от идеального не превышает 20%, то разница между соответствующими суммарными потоками не превысит 4%. То же относится и к любой другой интегральной характеристике, зависящей от потока. [c.45]

При проектировании завода по схеме прямоугольно-ступенчатого каскада необходимо определить число прямоугольных участков, найти оптимальные рабочие условия каждого участка, а также провести детальный экономический анализ технически надежных решений. Оптимизация участка позволяет рассчитать обогащение на одном участке, а также число его ступеней и величину потока питания ступени, минимизнр юшего суммарный поток всего участка. [c.46]

При молекулярной эффузии через отверстие отношения потоков h/ к для всех пар компонентов выражаются формулой (3.29), которая позволяет определить соответствующие коэффициенты разделения на пористом фильтре ао /1= (ЛI ,/iMl ) / , и эти значения aoi7t удовлетворяют соотношениям (3.4), (3.10) с концентрациями Ni, Nk при условии SjVi=l. Таким образом, рассматривая одни только кнудсеновские потоки, мы делаем первый шаг в теории разделения многокомпонентных смесей. Этот простейший закон разделения обеспечивает возможность обобщить на многокомпонентные смеси такие понятия теории ступени и каскада, как функция ценности [3.175], идеальные каскады [3.176], прямоугольные каскады [3.177, 3.178], прямоугольно-ступенчатый каскад с несколькими отборами продукта [3.177]. [c.114]

В соответствии с предположением о фиксированном значении Сд завод должен быть построен по схеме идеального каскада, которая обеспечивает минимальный межступенный поток, а тем самым минимальное потребление энергии и минимальный объем оборудования, необходимого для выпуска заданного количества обогащенного урана. Однако все ступени идеального каскада должны иметь различные размеры. Поскольку затраты на изготовление единицы оборудования уменьшаются, когда число изготавливаемых единиц возрастает, то полные капитальные затраты будут ниже в том случае, если в схеме завода будут применены большие количества одинаковых ступеней. Поэтому газодпффу-зионный завод строится по схеме прямоугольно-ступенчатого каскада несколько типов различных по размеру ступеней группируются в прямоугольные каскады из одинаковых ступеней. При построении завода по такой схеме можно распоряжаться большим числом свободных параметров, чем в случае идеального каскада (разд. 3.5.1). [c.142]

Формула (3.205) учитывает потери работы разделения при смешивании [см. (3.161)], а Lj N)—межступенный поток в идеальном каскаде, имеющем разделительн) ю мощность ДС, -. Максимальное значение р=1 достигается для идеального каскада. Для прямоугольно-ступенчатого каскада, составленного из прямоугольных участков, значения ,(Л/)= , постоянны на каждом участке. Процесс оптимизации с использованием уравнений (3.192) — (3.200) дает для завода, составленного из одного, двух и трех прямоугольных участков, максимальный КПД р = 0,77, 0,90 и 0,94 (уравнение стоимости Мартенссона [3.249]) и несколько отличающиеся значения коэффициента в случае уравнений стоимости, полученных на основании данных США [3.255, 3.209]. Зависимость локальной стоимости единицы работы разделения ступени Сб от концентрации N изображена на рис. 3.31 локальная стоимость существенно зависит от положения ступени в каскаде. [c.148]

Рис. 3.31. Зависимость разделительной мощности от положения ступени в прямоугольно-ступенчатом каскаде из трех типоразмеров ступеней [3.255]. Значения (в дол.парах по курсу 1975 г.) вычислены при Сщ, =1 цеит/(кВт ч) и с = 0,15 для капитальных затрат завода разделительной мощностью 16,2 млн. кг ЕРР/год, аналогичного заводу, указанному в табл. 3.7

Рис. 3.32. Сужение прямоугольно-ступенчатого каскада согласно Хигащи и Мииамото [3.256]. Прямоугольные каскады С оптимизированы по потреблению электроэнергии с шагом Т, равным 50 ступеням эта оптимизация повышает разделительный КПД с 0,937 до 0,97. Номер ступени 5 отложен по оси ординат, значение потока Ь 10 кг и/год)—по оси абсцисс

Прямоугольный (ступенчатый) каскад. Установка для дистилляции воды рассматривалась выше как идеальный каскад, работающий при постоянной скорости газа, с потоком, непрерывно изменяющимся по мере изменения концентрации дейтерия при этом предполагалось, что число параллельно включенных колонн (или их сечение) так же непрерывно изменяется. В действительности, установка для дистилляции воды, подобная заводу в Моргентауне, будет состоять из некоторого количества колонн (имеющих большое число тарелок), включенных параллельно в первой ступени, меньшего числа параллельно включенных колонн второй ступени (работающей при повышенном содержании дейтерия), еще меньшего числа или меньших колонн в третьей ступени и так далее до последних ступеней, где нужны колонны очень малых диаметров. Таким образом, реальный завод характеризуется постоянством потоков отходов и обогащенной фракции в значительном числе ступеней. Коэн [11] назвал такую установку прямоугольным каскадом и получил для нее общие уравнения. [c.427]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология