Расчёт и проектирование установки для получения жидкого кислорода
в) Баланс переохладителя кислорода.
КCpK ΔT1К – 2К = RCpR ΔT2R – 3R
Принимаем ΔT1К – 2К = 10 К
ΔT2R – 3R = 0,128*1,686*10/6,621*1,448 = 2,4
Т3R = Т2R + ΔT2R – 3R = 74 + 2,4 = 76,4 К
i3R = 998,2
г) Баланс основного теплообменнка.
Для определения параметров в точках 3А и 4К разобьём основной теплообменник на 2 трёхпоточных теплообменника:
Истинное значение Vдет вычислим из баланса установки:
Vдет = [VMq3 + KMkΔi2K – 3K + VMΔi4B – 3B – VMΔi1B – 2B]/Mhадηад = [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
Vдет = 0,2V = 0,2*1711 = 342 м3/ч
Составляем балансы этих теплообменников:
I VCpVΔT4B – 6B = KCpKΔT3K’ – 4K + ACpAΔT2A’ – 3A
II (V – Vд )CpVΔT6B-5B = KCpKΔT3K – 3K’ + ACpAΔT2A’ – 2A
Добавим к ним баланс теплообменника – ожижителя. Получим систему из 3 уравнений.
III КСр кΔТ4К – 5К + АСрАΔТ3А – 4А = VCpvΔT2В – 3В
Вычтем уравнение II из уравнения I:
VCpVΔT4B – 6B - (V – Vд )CpVΔT6B-5B = KCpKΔT3K’ – 4K - KCpKΔT3K – 3K’ + ACpAΔT2A’ – 3A - ACpAΔT2A’ – 2A
Получаем систему из двух уравнений:
I VCpV (T4B - 2T6B + T5B ) + VдCpV(T6B – T5B) = KCpK(T4K – T3K) + ACpAΔT3A – 2A
II КСр кΔТ4К – 5К + АСрАΔТ3А – 4А = VCpvΔT2В – 3В
I 1*1,012(280 – 2*173 + 138) + 0,387*1,093(173 – 138) = 0,128*1,831(T4K – 88) +0,872*1,048(T3А–85)
II 1*1,012*(310 – 275) = 0,128*1,093(295 - T4K) + 0,872*1,041(295 – T3А)
T4K = 248,4 К
T3А = 197,7 К
Для удобства расчёта полученные данные по давлениям, температурам и энтальпиям в узловых точках сведём в таблицу:
|
№ |
1В |
2В |
3В |
4В |
5В |
5 |
6В |
7В |
1R |
2R |
3R |
|
i, кДж/ кг |
553,7 |
563,8 |
516,8 |
522,3 |
319,2 |
319,2 |
419,1 |
367,5 |
1350 |
1131,2 |
1243 |
|
Р, МПа |
0,1 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
0,65 |
4,5 |
4,5 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
|
Т, К |
300 |
310 |
275 |
280 |
138 |
80 |
188 |
125 |
79 |
74 |
76,4 |
|
№ |
1D |
2D |
1К |
2К |
3К |
4К |
5К |
1А |
2А |
3А |
4А |
|
i, кДж/ кг |
1015 |
2465 |
354,3 |
349,9 |
352,8 |
467,9 |
519,5 |
328,3 |
333,5 |
454,6 |
553, |
|
Р, МПа |
0,65 |
0,65 |
0,13 |
0,12 |
10 |
10 |
10 |
0,13 |
0,13 |
0,13 |
0,13 |
|
Т, К |
79 |
74 |
93 |
84 |
88 |
248,4 |
295 |
80 |
85 |
197,7 |
295 |
ПРИМЕЧАНИЕ.
1. Значения энтальпий для точек 1R, 2R, 3R , 1D, 2D взяты из номограммы Т – i – P – x – y для смеси азот – кислород.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10