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離心機末級壓比設計對壓縮熱的影響

  【壓縮機網】我們都知道,壓縮熱的設計需要了解離心機的排氣溫度,但是很多廠家會忽略另外一個問題,就是離心機的排氣含濕量。那么這個數據對干燥機究竟有哪些影響呢?

  在了解這個影響之前,我們先了解一下離心機熱力學計算數據。以100Nm3/min,0.8MPaG排氣壓力為例,我們設計三個不同的末級進氣壓力,分別為:0.35MPaA、0.404MPaA以及0.55MPaA。

48.JPG

49.JPG

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  T1末級進氣溫度

  k絕熱指數,壓縮空氣取.14

  總壓縮比ε=P2/P1

  P1末級進氣壓力

  P2末級排氣壓力

  ηpo內效率(多變效率),設備越大取值越大,現在一般取0.7~0.84,葉輪式三元流的就可以達到80%以上。

  我們通過以上公式,在Excel里面列出計算表格,通過計算可以得到上述三種不同壓比設計下的排氣溫度及通過進氣含濕量轉換得到以下數據:

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  0.35MPaA、0.404MPaA、0.55MPaA在40℃飽和狀態,轉化為0.75MPaG壓力下,露點溫度分別為57.5℃、54.5℃、48.3℃(露點轉換可用Humidity Calculator軟件)。

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  我們先通過上述數據計算出主冷卻器的耗水量及PDP-40℃排氣條件下的再生溫度。

53.JPG

  冷卻水量計算方式在換熱器設計計算內取得。

  冷卻水量MAX代表在平均工況溫度下,加熱床層后,氣體排氣露點其實會上升,最高約80~90℃左右。實際再生過程中,主冷卻器峰值耗水量比平均狀態要大,若設計主冷卻器未考慮此值,會導致設備運行過程中,有30~45min,吸附入口溫度及含水量均會嚴重超標,長時間運行,設備性能會急劇下降。

  接下來我們對吸干機的吸附及再生進行計算,以分流加熱為計算實例,三種排氣壓力條件下,有如下計算結果:

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  注:設計分流流量均以30%計算,設計加熱溫度為最低加熱溫度,最大加熱溫度為運行最大溫度,維保吸附劑活化為最大溫度+10~20℃。

  我們從上述數據可以得到,壓縮熱設備在特點露點需求的條件下,再生溫度是跟隨末級排氣含濕量在變化的,需要根據離心機的條件單獨計算。在一級排氣壓力過低時,雖然可以得到比較高的壓縮機排氣溫度,但是因為其高的含濕量會導致再生溫度過高,冷卻水水量偏大,設備造價(門耐溫等級跳檔)會居高不下。而過高的末級進氣壓力會導致過低的末級排氣溫度,此時設備裝機功率及平均運行功率偏大,但是對于露點的平穩是有利條件。

  故我們在遇到壓縮熱進氣溫度過高時,應該慎重,不能覺得高的末級排氣溫度就對壓縮熱設計是有利的,而要根據用戶的條件去合理設計流程及再生/冷卻參數。

來源:本站原創

標簽: 離心機影響設計  

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