"> Повна теоретична енергія виділення азоту при продуктивності установки ПА=1 470 м3/ч.
LПN2=LТA · Пa, (4.52)
LПN2=0,014 * 1 470=20,85кВт.
Мінімальна теоретична робота виділення кисню з повітря в рідкому стані при тиску Р=1,6 бар і Т=310 К.
LTК=LВК + (Т * (S1K-S2K) - (I1K-I2K)). (4.53)
Де LВК- мінімальна теоретична робота виділення кисню з повітря в газоподібному стані при тиску Р=1,6 бар і Т=310 К.
LВК=R * T * ln (P * xK1/Pk), (4.54)
Де R - 8,314 кДж/кмоль * К- газова постійна,
Pk=0,2095 кг * с/см2 - парціальний тиск кисню.
LВК=8,314 * 310 * ln 5232,08
S1k=183.264 - ентропія кисню при Т=310 К і Р=1,6 бар;
S2k=173.152 - ентропія кисню при Т=89,13 К і Р=1,6 бар;
I1k=9027.2 ентальпія при Т=310 К і Р=1,6 бар;
I2k=2867.2 ентальпія при Т=98,13 К і Р=1,6 бар;
LTk=5232.08 + (310 * (138.264-173.152) - (9027.2-2867.2))=2206.8=0,022554.
Повна теоретична ексергія виділення кисню при паспортної продуктивності установки ПК=300кг/ч.
lПO2=LТА · ПК, (4.55)
lПO2=0,02554 * 225=5,75кВт.
Сумарна ексергія виділення.
S l=lПN2 + lПO2; (4.56)
S l=20,58 + 5,75=26,33 кВт.
Мінімальна теоретична робота виділення чистого газоподібного кисню з повітря при нормальних умовах
Lкг=R · T · ln; (4.57)
Lкг=8.314 · 293 · ln=3807.5=0.044. Продуктивності установки, наведена по ексергіі до 100% кисню
П=S l/Lкг; (4.58)
П== 598,4 м3/ч.
2.7.2 Визначення сумарної споживаної потужності
Потужність, споживана компресором при тиску нагнітання 6 МПа:
NK=Ngk · B, (4.59)
де Ngk - дійсна потужність компресора,
В - кількість повітря, що надходить на нагнітання компресора.
Ngk=L /? т, (4.60)
де? т=0.63 - термічний ККД,
L - робота ізотермічного стиснення;
L=R · tвс · ln (P2/P1), (4.61)
де R=8.314 кДж/кмоль · K - газова постійна,
tвс=293 К - температура нагнітання;
L=8.314 · 310 · ln (60/0.33)=10468,8 кДж/кмоль;
Ngk=10468,8 /0.63= 16617,2 кДж/кмоль;
NK=16617 * 3300/(24 * 3600)=634,7 кВт.
Приймаємо NK=635 кВт.
2.7.3 Потужність, споживана електропідігрівачем
Встановлена ??потужність електропідігрівачем Nе=90 кВт при тривалості включення
ПВ =? п /? а: (4.62)
де? п=2,33 ч. - час нагрівання;
? а=7 ч. - час адсорбції до перемикання;
ПВ=2,33/7=0.333
Споживана потужність складе:
Nп=Nе · ПВ; (4.63)
Nп=90 · 0.333=29,97 кВт.
Потужність, споживана електродвигуном маслонасоса турбодетандера:
N м.н. =1.5 кВт.
Потужність, споживана водяним насосом:
N в.н. =2 кВт.
Потужність, споживана двома холодильними машинами при тривалості включення ПВ=0,3
N х.м. =2 * N х. * ПВ;
N х.м. =2 * 5 * 0,3=3,0 кВт.
Сумарна споживана потужність:
Nобщ=Nк + Nп + N щ + N м.н + N в.н. + N Х.М; (4.64)
Nобщ=634,7 + 29,97 + 3 + 1,5 + 2,3=647,2 кВт.
2.7.4 Питомі витрати електроенергії на виробництво продуктів розділення
Питома витрата електроенергії на виробництво 1 м3 кисню
NА=Nобщ/П; (4.65)
Nк=647,2/598,4=1,127 кВт · год/м3.
3. Проектний розрахунок теплообміників основного
Визначення коефіцієнта тепловіддачі трубного простору
Живе перетин труби
Приймаються число труб n=76
