Расчет воздухоразделительной установки средней производительности КжКАж-0,25
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
чны, давления в полостях кипения и конденсации выбирают таким образом, чтобы обеспечить необходимую разность температур для передачи теплоты от конденсирующегося потока кипящей жидкости. Теплообмен при кипении и конденсации должен осуществляться при минимальной разности температур. Эта разность называется температурным напором ?Т. В современных аппаратах
?Т=2-3.5 К. Для автоматизированного расчета трубчатого конденсатора - испарителя используется программа RKINOT, разработанная на кафедре (приложение 8) [12].
Исходные данные:
Параметры трубки:
Внешний диаметр трубки - 0.055 м.
Внутренний диаметр трубки - 0.051 м.
Высота трубки - 2 м.
Ширина ребра у основания - b=0.003 м.
Ширина ребра у вершины - d=0.001 м.
Расстояние между ребрами - с=0.001 м.
Высота ребра а=0.005 м.
Шаг размещения трубок - 0.065 м.
Число ребер в трубке - 39.
Рабочий агент в испарителе - кислород.
Рабочий агент в конденсаторе - азот.
Рабочее давление в испарителе - 0.13 МПа.
Тепловая нагрузка аппарата
кВт.
Температурный напор - ?Т=3.5 К.
При расчете необходимо обратить внимание на следующие параметры: - давление в конденсаторе (должно быть ? рнк), - суммарный температурный напор кипения и конденсации должен быть от 2.3 до 2.7 К,
количество трубок не должно превышать 100 шт.
Результаты расчета приведены в приложении (9).
Расчет адсорбционного блока комплексной осушки и очистки воздуха
Исходные данные.
Расчет производится по рекомендациям из [3].
Количество воздуха: V=3219м3/ч.
Давление воздуха: р=4МПа.
Температура воздуха на входе в блок осушки и очистки: Та=276К.
Среднее содержание двуокиси углерода в воздухе СО2 - 0,03%.
Насыпной вес гидратированного цеолита марки NaX: ?ц=800кг/м3.
Динамическая ёмкость цеолита NaX по двуокиси углерода: ад=15см3/г=0,015м3/кг
Время защитного действия слоя адсорбента.
Параметры ЦБ-1000/64:
наружный диаметр сосуда Dн=530мм=0,530м,
толщина стенки ?=20мм=0,02м,
высота сосуда Н=3000мм=3,00м
высота слоя засыпки адсорбента Нз= 0,92Н=0,923000=2760мм = 2,76м,
масса цеолита m=820кг.
Блок комплексной осушки и очистки воздуха будет состоять из двух групп переключающихся адсорберов по три в каждой.
Расход очищаемого воздуха при условиях адсорбции, т.е. при р=4МПа, Та=276К:
.
Тогда скорость очищаемого воздуха при условиях адсорбции будет равна:
,
где - внутренний диаметр сосуда;
n=3 - количество одновременно работающих адсорберов.
Масса дегидратированного цеолита, находящегося в одном работающем адсорбере:
.
Количество СО2, поступающей в единицу времени в адсорбер:
.
Количество СО2, которое способен поглотить цеолит:
.
Тогда время защитного действия адсорбента:
.
Процесс регенерации блока адсорберов
При подготовке к эксплуатации адсорбционных блоков осушки и очистки воздуха необходимо тщательно проводить регенерацию цеолита. При этом ёмкость цеолита по парам воды составляет 18-20% от массы адсорбента. В последующих циклах при прогреве адсорбента будет происходить десорбция поглощенных из потока сжатого воздуха паров воды, ацетилена, двуокиси углерода. В качестве греющего газа обычно используют сухой азот из блока разделения воздуха или сжатый воздух.
Параметры:
температура азота на входе в электронагреватель:Тнач=295К;
температура азота на входе в блок адсорберов, изготовленных из углеродистой стали: Твх=655К;
изоляция блока адсорберов - шлаковая вата с толщиной не менее ?из= 0,10ч0,30м. Задаем ?из= 0,3м.
Средняя температура азота на выходе из адсорбера:
,
где Твых1=295К - температура азота на выходе из блока адсорберов в начале регенерации;
Твых2=575К - температура азота на выходе из блока адсорберов в конце процесса регенерации.
Средняя температура металла в конце процесса регенерации:
.
Вес цилиндрической части баллона:
,
где Нц=2405мм=2,405м - высота цилиндрической части баллона;
?м=7850кг/м3 - плотность металла.
Вес полусферического днища:
.
Вес баллона:
.
Вес крышки с коммуникациями примем равным 15% от массы :
.
Масса одного баллона с коммуникациями:
.
,
где ?из=300кг/м3 - плотность шлаковой ваты после забивки в кожух блока осушки.
Объём стенок кожуха:
- толщина стенки кожуха.
Вес стенок кожуха:
.
Общая масса блока:
.
Количество теплоты, необходимой для нагревания металла:
,
где см=0,544кДж/(кгК) - теплоёмкость металла при средней температуре 433,3К.
Количество теплоты, затрачиваемой на нагревание адсорбента:
,
где сц=0,88кДж/(кгК) - теплоемкость цеолита.
Количество теплоты, затрачиваемой на десорбцию влаги:
,
где - количество влаги, поглощенной адсорбентом к моменту регенерации;
аН2О=20% - полная ёмкость цеолита по парам воды;
ср=4,19 кДж/(кгК) - теплоемкость воды;
?=2478кДж/кг - теплота десорбции, принятая равной теплоте парообразования.
Количество теплоты, затрачиваемой на нагревание изоляции:
,
где - средняя теплоемкость шлаковой ваты;
;
сриз=1,7 кДж/(кгК);
.
<