ть газу, кг/м 3 ;
L - довжина шару сорбенту, м;
d е - Еквівалентний діаметр каналів між зернами, м;
П‰ - швидкість газу по всьому перетину адсорбера в робочих умовах, м/с;
Чђ - пористість шару адсорбенту, Чђ = 0,35 м 2 /м 3 .
Швидкість регенеруючого газу за робочих умов:
П‰ = = 4 * 1038 * 463/3600 * 3,14 * 0,46 2 * 2 * 275 = 1,5 м/с
Еквівалентний діаметр каналів між зернами:
d е = 4 * Чђ * d з /6 * (1 - Чђ) = 4 * 0,35 * 4/6 * (1 - 0,35) = 1,44 мм. p> Для визначення коефіцієнта опору знаходимо чисельне значення критерію Рейнольдса:
Re = П‰ * d е * Оі/Чђ * Ој * g = 1,5 * 0,00144 * 0,79 * 10 7 /0,35 * 25 * 9,81 = 198,8
де Ој - динамічна в'язкість, Ој = 25 * 10 -7 Па * с;
Оі - питома вага азоту за умов регенерації,
Оі = Оі 0 * Р * Т 0 /Р 0 * Т вих.ср = 1,251 * 1,1 * 273/1, 033 * 463 = 0,79 кг/м 3
За графіком у роботі [6] за значенням критерію Рейнольдса визначаємо коефіцієнт опору f = 2,2
Тоді:
? Р = 2 * 2,2 * 0,79 * 1,3 * 1,5 2 /9,81 * 0,00144 * 0,35 2 = 587,5 Па
Визначаємо потужність електропідігрівачем:
N = 1,3 * V рег * ПЃ * З р * (Т вх - Т поч )/860 = 1,3 * 1038 * 1,251 * 0,25 (673 - 293)/860 = 70,3 кВт
де С р = 0,25 ккал/кг * К
7. Визначення загальних енергетичних витрат установки
l = [VПЃ в RT oc ln (P k /P n )]/О· < sub> з До ж * 3600 = 1711 * 0,287 * 296,6 * ln (4,5/0,1)/0,6 * 320 * 3600 = 0,802 кВт
де V - повна кількість переробляється повітря, V = 2207,5 кг/год = 1711 м 3 /год
ПЃ в - щільність повітря при нормальних умовах, ПЃ в = 1,29 кг/м 3
R - газова постійна для повітря, R = 0,287 кДж/КГК
О· з - ізотермічний ККД, О· з = 0,6
До ж - кількість одержуваного кисню, К = 320 м 3 /год
Т ос - температура навколишнього середовища, приймається рівною середньо - річній температурі в місті Владивостоці, Т ос = 23,6 0 С = 296,6 К
8. Розрахунок процесу ректифікації.
Розрахунок процесу ректифікації виробляємо на ЕОМ (див. роздруківки 4 і 5).
Спочатку проводимо розрахунок нижньої колони. Вихідні дані вводимо у вигляді масиву. Сьома
рядок масиву несе в собі інформацію про вхідний в колону потоці повітря: приймаємо, що в нижню частину нижньої колони ми вводимо рідкий повітря.
1 - фазовий стан потоку, рідина;
0,81 - ефективність циклу. Оскільки в установці для зрідження використовується цикл Гейландта (х = 0,19), то ефективність установки дорівнює 1 - х = 0,81. p> 0,7812 - вміст азоту в повітрі;
0,0093 - вміст аргону в повітрі;
0,2095 - вміст кисню в повітрі.
Навантаження конденсатора підбираємо таким чином, щоб навантаження випарника прагнула до нуля.
8. Розрахунок конденсатора - випарника.
Розрахунок конденсатора - випарника також проводимо на ЕОМ за допомогою програми, розробленої Е. І. Борзенко. br/>
У результаті розрахунку отримані наступні дані (дивися роздруківку 6):
Коефіцієнт телоотдачі у випарнику .................... ALFA1 = 1130,7 кДж/КГК
Коефіцієнт телоотдачі в конденсаторі ............... ALFA2 = 2135,2 кДж/КГК
Площа теплопередающей поверхні ............................. F1 = 63,5 м 3
Тиск у верхній колоні ............................................. Р1 = 0,17 МПа.
10. Підбір обладнання.
1. Вибір компресора. p> Вибираємо 2 компресора 605ВП16/70.
Продуктивність одного компресора ...................................... 16 В± 5% м 3 /хв
Тиск всмоктування ................................................................ 0,1 МПа
Тиск нагнітання ................................................................. 7 МПа
споживається потужність ............................................................. 192 кВт
Встановлена потужність електродвигуна .................................... 200 кВт
2. Вибір детандера. p> Вибираємо ДП - 0,3/4 . p> Характеристики детандера:
Продуктивність ............................................................ V = 340 м 3 /год
Тиск на вході ............................................................... Р вх = 4 МПа
Тиск на виході ............................................................. Р ...
