ча з температурою 295 К. Азот з верхньої частини колони послідовно проходить зворотним потоком переохолоджувач азотної флегми і кубової рідини, оснновной теплообмінник і теплообмінник - зріджувач. На виході з теплообмінника - ожіжітеля азот буде мати температуру 295 К.
3. Загальні енергетичні та матеріальні баланси.
V = K + A
0,79 V = 0,005 K + 0,97 A
МVО”i 1B - 2B + V дет h пекло О· пекло М = МVq 3 + М до KО”i < sub> 2K - 3K + VО”i 3В - 4В М
М - молярна маса повітря.
М до - молярна маса кисню.
Приймаються V = 1 моль
К + А = 1
К = 1 - А
0,79 = 0,005 (1 - А) + 0,97 А
А = 0,813
К = 1 - 0,813 = 0,187
Визначаємо теоретичну проізводітельнсть компресора.
(1/0, 187) = х/320 => х = 320/0, 187 = 1711 м 3 /ч = 2207,5 кг/год
4. Розрахунок вузлових точок установки
Приймаємо:
Тиск повітря на вході в компресор ............................ p> Тиск повітря на виході з компресора ........................ Р вих до = 4,5 МПА
Температура повітря на вході в компресор .......................... p> Температура повітря на виході з компресора ..................... p> Температура повітря на виході з теплообмінника - ожіжітеля ..... p> Температура повітря на виході з блоку очищення .....................
Тиск у верхній колоні ............................................ p> Тиск в нижній колоні .............................................
Концентрація азоту в кубової рідини ............................. p> Концентрація азоту в азотної флегме .................................
Температурний перепад азотної флегми і кубової рідини під час проходження
через переохолоджувач ................................................. p> Температура кубової рідини ........................................... p> Температура азотної флегми .............................................
Температура отходящего азоту ........................................... p> Температура рідкого кисню ......................................... p> Різниця температур на теплому кінці теплообмінника - ожіжітеля ............................................................... p> Температура азоту на виході з установки ...................... p> Температурний перепад кисню .............................. ? Т 1К - 2К = 10 К
На початковій стадії розрахунку приймаємо:
Складаємо баланси теплообмінних апаратів:
а) Баланс теплообмінника - ожіжітеля.
КС р до ? Т 4К - 5К + АС р А ? Т 3А - 4А = VC p v О”T 2В - 3В
б) Баланси переохладителя:
В В
знаходимо з номограми для суміші азот - кисень.
в) Баланс переохладителя кисню.
КC p K О”T 1К - 2К = RC p R О”T 2R - 3R
Приймаються О”T 1К - 2К = 10 К
О”T 2R - 3R = 0,128 * 1,686 * 10/6, 621 * 1,448 = 2,4
Т 3R = Т 2 R + О”T 2R - 3R = 74 + 2,4 = 76,4 К
i 3R = 998,2
г) Баланс основного теплообменнка.
Для визначення параметрів у точках 3А і 4К розіб'ємо основний теплообмінник на 2 трехпоточная теплообмінника:
В
Істинне значення V дет обчислимо з балансу установки:
V дет = [VMq 3 + KM k О”i 2K - 3K + VMО”i 4B - 3B - VMО”i 1B - 2B ]/Mh пекло О· пекло = [1 * 29 * 8 + 0,187 * 32 * (352,8 - 349,9) + 1 * 29 * (522,32 - 516,8) - 1 * 29 * (563,82 - 553,75)]/29 * (394,5 - 367,5) * 0,7 = 0,2
V дет = 0,2 V = 0,2 * 1711 = 342 м 3 /год
Складаємо баланси цих теплообмінників:
I VC pV О”T 4B - 6B = KC pK О”T 3K '- 4K + AC pA О”T 2A' - 3A
II (V - V д ) C pV О”T 6B-5B = KC pK О”T 3K - 3K ' + AC pA О”T 2A '- 2A
Додамо до них баланс теплообмінника - ожіжітеля. Отримаємо систему з 3 рівнянь. p> III КС р до ? Т 4К - 5К + АС р А ? Т 3А - 4А = VC p v О”T 2В - 3В
