ентальпій для точок 1R, 2R, 3R, 1D, 2D взяті з номограми Т - i - P - x - y для суміші азот - кисень.
2. Інші значення ентальпій взяті з [2].
5. Розрахунок основного теплообмінника.
Зважаючи на складність конструкції теплообмінного апарату розіб'ємо його на 4 двопотокових 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 + 0,128 * 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 * = 342,2 м 3 /год
Складаємо баланси кожного з чотирьох теплообмінників:
I V A (i 4B - I 1 ) + Vq 3 = A (i 3A - i 3 )
II V K (i 4B - I 2 ) + Vq 3 = K (i 4K - i 4 )
III (V A - V так ) (i 1 - i 5B ) + Vq 3 = A (i 3 - i 2A )
IV (V К - V дк ) (i 2 - i 5B ) + Vq 3 = К (i 4 - i 2К )
Тут V A + V К = V, V так + V дк = V д
Параметри в точках i 1 і i 2 будуть тими ж, що в точці 6В
Температуру в точці 5В задаємо:
Т 5В = 138 К
Р 5В = 4,5 МПа
i 5В = 319,22 кДж/кг = 9257,38 кДж/кмоль
Приймаються V A = А = 0,813, V К = К = 0,187, V дк = V так = 0,1, q 3 = 1 кДж/кг для всіх апаратів.
Тоді з рівняння I
V A (i 4B - I 6В ) + Vq 3 = A (i 3A - i 3 )
0,813 (522,32 - 419,1) + 1 = 0,813 (454,6 - i 3 )
i 3 = (394,6 - 112,5)/0,813 = 324,7 кДж/кг
Т 3 = 140 К
Перевіряємо отримане значення i 3 за допомогою рівняння III:
(0,872 - 0,1) (394,5 - 319,22) + 1 = 0,872 (i 3 - 333,5)
59,1 = 0,872 i 3 - 290,8
i 3 = (290,8 + 59,1)/0,872 = 401,3 кДж/кг
Зменшимо V А до 0,54:
0,54 (522,32 - 419,1) + 1 = 0,872 (454,6 - i 3 )
i 3 = (394,6 - 70,023)/0,872 = 372,2 кДж/кг
Перевіряємо отримане значення i 3 за допомогою рівняння III:
(0,54 - 0,1) (394,5 - 319,22) + 1 = 0,872 (i 3 - 333,5)
i 3 = (290,8 + 34,123)/0,872 = 372,6 кДж/кг
Т 3 = 123 К
Тоді з рівняння II:
V K (i 4B - I 6В ) + Vq 3 = K (i 4K - i 4 )
0,56 (522,32 - 419,1) + 1 = 0,128 (467,9 - i 4 )
72,6 = 59,9 - 0,128 i 4
i 4 = (72,6 - 59,9)/0,128 = 332 кДж/кг
Т 4 = 140 К
Розраховуємо середньоінтегральної різниця температур для кожного з чотирьох теплообмінників.
а) Матеріальний баланс теплообмінника I:
V A (i 4B - I 1 ) + Vq 3 = A (i 3A - i 3 )
З балансу розраховуєм справжнє значення теплопритоків з навколишнього середовища:
0,54 * 1,15 (280 - 173) + 1 * q 3 = 0,872 * 1,99 (197,7 - 123)
q 3 = 121,9 - 66,4 = 55,5 кДж/кг
Розраховуємо коефіцієнти В і D:
V A (i 4B - I 6В ) + Vq 3 = A (i 3A - i 3 )
V A О”i B + Vq 3 = A О”i A
О”i B = A О”i A /V A - V q 3 /V A | О”i A /О”i A
О”i B = A О”i A /V A - Vq 3 * О”i A /О”i A
В = A/V A = 0,872/0,54 = 1,645
D = V q 3 /V A О”i A = 1 * 55,5/0,54 * (197,7 - 123) = 0,376
О”i B = В О”i A - D О”i A = С О”i A = (1,635 - 0,376) О”i A = 1,259 О”i A
Складаємо таблицю:
