Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
108-140.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
735 Кб
Скачать
☆

Техническая характеристика блоков комплексной очистки воздуха

Тип блока

Количество очищаемого воздуха, м3/ч

Рабочее давление, МПа

Размеры адсорбера, мм

Количество адсорберов, шт

Масса цеолита, кг

Расход регенерирующего газа, м3/ч

макс.

мин.

де­сорбция

охлаждение

ЦБ 120/200

120

20

10

325×1380

2

115

70

90

ЦБ 400/200

400

20

10

377×1970

2

230

100

130

ЦБ 1000/64

1000

6,4

3,5

530×3000

2

820

140

300

ЦБ 1000/200

1000

20

10

465×3790

2

720

250

350

ЦБ 2000/64

2000

6,4

3,5

750×4200

2

2060

500

700

ЦБ 2000/200

2000

20

10

465×3790

6

2160

500

600

Расчет цеолитового блока комплексной очистки воздуха

Адсорберы в блоке очистки работают попеременно. Время защитного действия слоя цеолита NaX зависит от температуры адсорбции и содержания примесей в очищаемом воздухе. Рассчитаем блок комплексной осушки и очистки воздуха, входящий в комплект воздухоразделительной установки малой производительности типа АжК-0,02, перерабатывающей 120 м3/ч воздуха.

Исходные данные для расчета:

  • количество очищаемого воздуха V, м3/ч;

  • давление воздуха pад, МПа;

  • температура воздуха на входе в адсорбер Tв ≈ Tад, К;

  • содержание CO2 в воздухе c0, %.

Расчет адсорбера блока сводим в табл. 4.5.

В качестве прототипа используем блок очистки типа ЦБ 120/200. Расчёт сводим в таблицу 4.5.

Таблица 4.5

Расчет адсорбера комплексной осушки и очистки воздуха

Определяемая величина

Расчетная формула

Определение времени защитного действия слоя цеолита NaX

Расход воздуха при условиях адсорбции, м3/ч

,

где – нормальные давление и температура

Скорость очищаемого воздуха в рабочих ус­ловиях адсорбции, м/мин

,

где – внутренний диаметр адсорбера (толщина стенки сосуда = 25 мм)

Масса дегидратированного цеолита NaX в одном адсорбере, кг

,

где – высота слоя цеолита в адсорбере; – насыпная плотность дегидратированного цеолита NaX

Объем диоксида углеро­да, поступающего с очищаемым воздухом в адсорбер в единицу времени, м3/ч

Динамическая ёмкость цеолита NaX, г/г, при температуре адсорбции Тад = 283 К и скорости потока w = 0,176 м/мин

,

где – плотность жидкого диоксида угле­рода, соответственно при 283 К и 293 К [5]; – динамическая ёмкость цеолита (см. табл. 2)

Объем диоксида углерода, который может быть поглощен цеолитом NaX, м3

,

где – плотность CO2 при нормальных условиях

Время защитного действия слоя це­олита NaX высотой Hц = 1,21 м, ч

Расчет процесса регенерации цеолита

Средняя температура греющего газа (азота) на выходе из адсорбе­ра, К

где – температуры азота на выходе из адсорбера соответственно в начале и в конце регенерации

Количество теплоты, не­обходимой для нагрева­ния металла адсорбера, кДж

,

где – масса баллона с коммуникациями (290 кг); – теплоёмкость углеродистой стали при ; – средняя температура стали в конце процесса регенерации;

;

– температура азота на входе в адсорбер

Количество теплоты, затрачиваемой на нагревание цеолита, кДж

,

где _ – теплоёмкость цеолита NaX при

Масса водяных паров (кг), поступающих с очищаемым воздухом в адсорбер после влагоотделителя и поглощае­мых цеолитом NaX за время τпр

,

где – количество водяно­го пара при полном насыщении воздуха при дав­лении = 20 МПа и температуре  = 283 К (см. приложение 2)

Количество теплоты, затрачиваемой на де­сорбцию влаги, кДж

,

где  = 2500 кДж/кг – теплота десорбции паров воды (см. приложение 1)

Количество теплоты, затрачиваемой на де­сорбцию диоксида уг­лерода, кДж

,

где  = 694,5 кДж/кг - теплота десорбции диоксида углерода (см. приложение 1)

Масса изоляции (шлаковой ваты) одного адсорбера (см. рис. 4), кг

,

где  = 150 кг/м3 – объемная плотность шлаковой ваты [5]

Количество теплоты, затрачиваемой на на­гревание изоляции, кДж

,

где  = 1,0 кДж/(кг∙К) – удельная теплоёмкость шлаковой ваты при [5]; – сред­няя температура изоляции

Потери теплоты через изоляцию в окружающую среду, кДж

,

где  – толщина изоляции;  – средняя теплопроводность шлаковой ваты при [5]; – площади внутренней и внешней поверхности изоляции;  – время ре­генерации

Объем греющего газа (азота), поступающе­го противотоком в ад­сорбер, м3/ч

Мощность электроподогревателя азота, кВт

,

где k = 1,1 – коэффициент запаса мощности

Скорость греющего га­за, отнесенная ко все­му сечению адсорбера, м/с

,

где – давление греющего газа

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]