кДж/кмоль
Зміна ентальпій кубової рідини:
IR=?Ср · TR; (4.22)
IR=67,2 · 2.2=147.84 кДж/кмоль
Ентальпія кубової рідини після апарату:
I19=I18-IR (4.23)
=- 2465-147.84=- 2613.31 кДж/кмоль.19=101.06 К - температура кубової рідини після апарату при Р=0.685 МПа і I19=- 2613.31 кДж/кмоль визначаємо по рівнянню змішання.
Т19=0.32 * 111.252 + 0.0142 * 108.251 + 0.6658 * 96.008=101.06 К;
I31=2390.78 кДж/кмоль - ентальпія фракції перед апаратом при Р=0.154 МПа знаходимо по рівнянню змішання: 33.415% О2; 2.27% Ar; 64.074% N2
I31=0.3019 * 2668.8 + 0.0228 * 1824 + 0.6753 * 2268=2378.7 кДж/кмоль.
Т31 == 87,04 К, Р=0,154 МПа.
I32=I31 + (R (I18- I19) + qохл /3)/Ф;(4.24)
32=2378,7 + (0,6547 * (- 2465,67 + 2613,31) +5/3)/0,4231=2611,1 кДж/кмоль -Ентальпія фракцій після апарату при Р=0,149 МПа, Т32=92,89 К.
2.5.3 Охолоджувач рідкого кисню
З рівняння енергетичного балансу охолоджувача рідкого кисню визначаються параметри кубової рідини апарату, точка 21.
R (i21 - i20)=K (i25 - i26) + qохл /3,(4.25)
Де i25=- 4124,8 кДж/кмоль -Ентальпія рідкого кисню в насиченому стані при Р=0,165 МПа.
i21=i20 + (К (i25- i26) + qохл/3) R. (4.26)
Температура рідкого кисню після апарату:
Т26=Т25-ТК;
Т20=95,103-6=89,103 К.
I26=- 4460,8 кДж/кмоль - ентальпія рідкого кисню після апарату при Р=0.160МПа і Т26=89.103 К.
Ентальпія кубової рідини перед апаратом:
I20=I19=- 2613,31 кДж/кмоль.
Т20=85,93 К-температура кубової рідини при Р 20=0.161 МПа і
I20=- 2613,31 кДж/кмоль, визначаємо по рівнянню змішання:
Т20=0,32 * 94,842 + 0,0142 * 91,918 + 0,6658 * 81,513=85,93 K.
I21=- 2613,31+ (0,082 * 9-4124,8 + 4460,8) +5/3)/0,6547=- 2568,68 кДж/кмоль.
Т21=85,62 -Температура кубової рідини при Р=0,156 МПа і I21=- 2568,68 кДж/кмоль, визначаємо по рівнянню змішання:
Т21=0,32 * 94,508 + 0,0142 + 91,586 + 0,6658 * 81,214=85,62 К.
.5.4 Енергетичний баланс установки
Метою балансу є визначення параметрів продукційного азоту на виході з основного теплообмінника.
В * D IT + D * Нд =q < b align="justify"> бр + q L + qн + qн А + qн до ; (4.27)
Де B · IT=- - ізотермічний дросель-ефект стиснення повітря до 6 МПа.
=8212,8 кДж/кмоль - ентальпія повітря при Р=0.1 МПа і Т=283 K;
=7798,1 кДж/кмоль - ентальпія повітря при Р=6 МПа і Т=283 K.
B · IT=8212,8 - 7798,1=414,7 кДж/кмоль.
D * HD - холод, вироблений в детандері.
При Т15=160К і Р15=6,0 МПа, і15=2938,1 кДж/кмоль, S15=114,42 кДж/(кмоль · К);
Дійсний перепад в турбодетандері
hд =? · (I15 - i16ад), (4.28)
Де? =0,72 -адіабатіческій ККД турбодетандера,
і16ад=1517,7 кДж/кмоль - ентальпія при адіабатні розширенні при S15=114,42 кДж/(кмоль · К) і Р=0,69 МПа;
Н D =0.72 * (2938,1-1517,7)= 1022,7 кДж/кмоль
D * Hd = 0,9 * 1022,7=920,43 кДж/кмоль.
qбр=150 кДж/кмоль -теплопрітокі до блоку поділу;
qн -Втрати холоду з рідким киснем;
qH=К · (і0.1283 - і26); (4.29)
qH=0,082 · (8212.8 + 4460,8)=1039,24 кДж/кмоль.
і26=- 4460.8 кДж/кмоль - ентальпія кисню при тиску Р26=0,160 МПа и Т26=89,103 К.
і0.1283=8212,8 кДж/кмоль - ентальпія кисню при тиску Р=0,1 МПа і Т=238 К.
qHФ -Втрати холоду з отбросной фракцією
qHФ=?СрТФ; (4.30)
?Ср=0,3019 * 29,4 + 0,0217 * 20,9 + 0,6753 * 29,2=29,05 кДж/кмоль-мольна теплоємність фракції при Т=275к і Р =0,139 Мпа;
qHФ=29,05 * 8 * 0,4234=98,40 кДж/кмоль.
qHА -Втрати холоду з азотом
qHА=В ·? ІТ + D · HD - qн + qнФ + qбр; (4.31)
