compressor Thiết bị nén khí

29 20 0
  • Loading ...
1/29 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/04/2018, 16:40

COMPRESSOR THIẾT BỊ NÉN KHÍNhững thông tin chung.Các mô hình phát triển của compressor.Hệ số truyền khối tương quan.Phương trình cân bằng vật chất và năng lượng. Đồ thị cân bằng pha.Quá trình giải quyết.I.THÔNG TIN CHUNG:Máy nén một cấp mô phỏng giai đoạn nén đẳng entropy. Đầu ra và điều kiện làm việc được quyết định bởi hiệu quả của quá trình đoạn nhiệt hoặc quá trình nén đa biến. Điều kiện đầu vào sẽ quyết định áp suất đầu ra, tỉ số áp suất, điều kiện làm việc hoặc hiệu suất dựa vào đường cong pv. Những máy nén nhiều cấp có thể được mô phỏng bằng cách liên kết những máy nén 1 cấp.II.NHẬP LIỆU VÀ SẢN PHẨM:Máy nén có thể được vận hành với dòng nhập liệu hỗn hợp nhiều thành phần hơi. Trong trường hợp áp suất đầu vào được giả định là áp suất dòng hơi thấp nhất. Máy nén có thể có 2 hoặc nhiều hơn dòng sản phẩm đầu ra. Khi có nhiều hơn hai dòng sản phẩm đầu ra, kết quả sẽ hiển thị ở cửa sổ Product Phases Lưu ý với trường hợp máy nén ở buồng lạnh cuối (aftercooler), kết quả sẽ tương ứng với điều kiện đầu ra của buồng lạnh cuối.Những hỗn hợp sản phẩm cho phép bao gồm: hơi, lỏng, hỗn hợp hơi, lỏng. Với hỗn hợp hơi, lỏng không thỏa mản khi có 4 dòng hơi sản phẩm theo quy định. Áp suất đầu ra:Sự gia tăng áp suất:Tỉ số áp suất: là tỉ lệ giữa áp suất đầu ra và áp suất đầu vào.Đường cong áp suất: click nút Enter Curve để hiển thị đường cong biểu thị mối liên hệ của p và V trên cửa sổ Compressor Outlet Pressure Performance Curve.Đường cong quá trình đoạn nhiệt: click nút Enter Curve để hiển tỉ lệ thể tích trong quá trình đoạn nhiệt trên cửa sổ Compressor Outlet Pressure Performance Curve.Đường cong quá trình đa hướng: click nút Enter Curve để hiển thị tỉ lệ thể tích ở quá trình này trên cửa sổ Compressor Outlet Pressure Performance Curve.Đường cong làm việc thực tế: click nút Enter Curve để hiển thị đường cong biểu thị tỉ lệ thể tích thực trên cửa sổ Compressor Outlet Pressure Performance Curve.Hiệu suất và nhiệt độ: III.PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH COMPRESSOR:Trong chu trình làm việc của máy nén thì áp suất và thể tích biểu có mối quan hệ: PVn= không đổi Với n= k= cpcv,, với khí thực n>k.Mối quan hệ giữa áp suất và enthalpy: Dòng khí nhập liệu điểm 1 ở áp suất p1, nhiệt độ T1 (tính theo độ K), enthalpy H1, Entropy S1. Từ điểm 1, giá trị sẽ tăng theo đường cong đẳng entropy đến giá trị giới hạn bởi người sử dụng (điểm 2: p2, T2, S1, H2.: với hiệu suất quá trình đoạn nhiệt là 100%). Độ biến thiên enthalpy của quá trình đoạn nhiệt:∆ Had= H2 H1Trong trường hợp, hiệu suất quá trình đoạn nhiệt γad k Mối quan hệ áp suất enthalpy: Dòng khí nhập liệu điểm áp suất p 1, nhiệt độ T1 (tính theo độ K), enthalpy H1, Entropy S1 Từ điểm 1, giá trị tăng theo đường cong đẳng entropy đến giá trị giới hạn người sử dụng (điểm 2: p 2, T2, S1, H2.: với hiệu suất trình đoạn nhiệt 100%) Độ biến thiên enthalpy trình đoạn nhiệt: ∆ Had= H2- H1 Trong trường hợp, hiệu suất trình đoạn nhiệt γ ad nắm rõ tính chất hệ để chọn phương trình nhiệt động thích hợp II LÝ THUYẾT NHIỆT ĐỘNG CHO COMPRESSOR:  Máy nén cấp:  Quá trình nén đẳng nhiệt, công máy nén công kỹ thuật trình nén: Lkt = G.lLT, W Hay: Lmn = p1V1 ln (), W = - GRT ln () , W  Nhiệt thải trình nén:  Nhiệt dung riêng đa biến: Cn = C Qn = Cn (T2 – T1) = Cn T1 ( - 1) = Cn T1 ( - 1)  Đối với máy nén m cấp cơng tính sau: Lm cấp = m L1 cấp [ ()^ ] PHẦN TÌM HIỂU ỨNG DỤNG COMPRESSOR TRONG PRO/II  Icon: Icon Compressor PRO/II  Khí nén thường gặp khí như: O2, N2, NH3, …  Ứng dụng q trình nén rộng cơng nghệ hóa nói chung hóa thực phẩm nói riêng, ngồi ứng dụng lớn hệ thống làm lạnh loại máy lạnh  Suất Bảng tóm tắt thể chi tiết giá trị nhập giai đoạn letdown Chi tiết trạng thái thê ngõ suất từ máy nén C3 Câu lệnh PRINT có dòng xuất cần thiêt Nó in thành phần tốc độ lưu lượng, nhiệt độ, áp suất bỏ phần tính chất dòng xuất Dòng xuất sau liệt kê chi tiết dòng cho vào dòng sản phẩm Flash summary FLASH ID                             F1           F2           F3       NAME                   FEED FLASH  STAGE 1 SEP  STAGE 2  SEP       FEEDS                         100            3                                                 5            8                 PRODUCTS VAPOR                  2            4                          LIQUID                11            5           TEMPERATURE, C                   45.000       55.736        57.107 PRESSURE, KPA                   450.000     1100.000      2600.000 PRESSURE DROP, KPA                0.000        0.000         0.000 MOLE FRAC VAPOR                 0.44700      0.99653       0.98433 MOLE FRAC LIQUID                0.55300      0.00347       0.01567 DUTY, M*KJ/HR                   0.00000      0.00000       0.00000 FLASH TYPE                  ADIABATIC­P  ADIABATIC­P   ADIABATIC­P OUTPUT FOR STAGE COMPRESSOR 3’                            UNIT 6, ’C3’, ’STAGE  FEEDS                        7 PRODUCTS LIQUID              9          VAPOR              10 OPERATING CONDITIONS                                    INLET   ISENTROPIC        OUTLET                              ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­   ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  TEMPERATURE, C                    57.11       110.76        122.19  PRESSURE, KPA                   2600.00      6200.00       6200.00  ENTHALPY, M*KJ/HR              334.2003     406.2101      434.2138  ENTROPY, KJ/KG­MOL­C           209.4579     209.4579      211.6669  CP, KJ/KG­MOL­C                             63.5285            75.1511  CV, KJ/KG­MOL­C                             48.6656            56.5508  CP/(CP­R)                                   1.1506             1.1244  CP/CV                                       1.3054             1.3289  MOLE PERCENT VAPOR             100.0000     100.0000      100.0000  MOLE PERCENT LIQUID              0.0000      0.0000        0.0000  ACT VAP RATE, M3/SEC       8.3816  ADIABATIC                   EFF,             PERCENT           72.0000  POLYTROPIC                  EFF,             PERCENT           74.6812  ISENTROPIC                  COEFFICIENT,     K                 1.2019              POLYTROPIC                  COEFFICIENT,     N                 1.2902  HEAD, M          ADIABATIC                                          7566.30          POLYTROPIC                                         7848.06          ACTUAL                                            10508.75  WORK, KW          THEORETICAL                                       20002.73          POLYTROPIC                                        20747.60          ACTUAL                                            27781.56  AFTERCOOLER       DUTY, M*KJ/HR                                         ­164.79       TEMPERATURE,                            C                 60.00       PRESSURE,                               KPA               6200.00  NOTE: POLYTROPIC AND ISENTROPIC COEFFICIENTS ARE        CALCULATED FROM HEAD EQUATION FEED AND PRODUCT STREAM OUTPUT 1STREAM ID                            10           11          100        NAME        COMPR VAPOR   CONDENSATE    INLET  GAS        PHASE                      VAPOR       LIQUID         MIXED FLUID RATES, KG­MOL/HR    1  NITROGEN                 179.5963       1.3944      181.0000    2  CO2                     1812.2617     107.5004     1920.0001    3  METHANE                14113.3457     400.3724    14515.0010    4  ETHANE                  8001.8335    1068.5183     9072.0000    5  PROPANE                 5124.0815    2133.8696     7260.0000    6  IBUTANE                  397.2075     372.5232      770.0000    7  BUTANE                  1220.0641    1588.9044     2810.0000    8  IPENTANE                 235.6160     716.9981      953.0000    9  PENTANE                  332.7747    1299.5493     1633.0000   10  HEXANE                   121.2520    1419.9563     1542.0000   11  BP135                     28.3821   11946.9199    11975.0020   12  BP260                  7.2584E­07    9072.0410     9072.0000   13  BP500                  9.0082E­16    9072.0400     9072.0000 TOTAL RATE, KG­MOL/HR        31566.4160   39200.5898    70775.0000 TEMPERATURE, C                  60.0000      44.9995       45.0000 PRESSURE, KPA                 6200.0000     450.0000      450.0000 ENTHALPY, M*KJ/HR              263.1534     134.0240      462.9854 MOLECULAR WEIGHT                29.3555     211.8170      130.4179 MOLE FRAC VAPOR                  1.0000       0.0000        0.4475 MOLE FRAC LIQUID                 0.0000       1.0000        0.5525 PHẦN VÍ DỤ VỀ COMPRESSOR Ví dụ 1: Một máy nén hoạt động với áp suất p= 2660 KPa với hiệu suất 80% gồm cấu tử: NH3 (nồng độ nhập liệu: 200 kmol/h) CH (1890 kmol/h) Nhiệt độ nhập liệu 350C, áp suất nhập liệu 355 KPa Sử dụng phần mềm PRO/II, tính nồng độ cấu tử sau trình nén Bước 1: Tạo dựng sơ đồ q trình (Thiết bị dòng) Thiết bị: - Click chuột vào biểu tượng Compressor bảng công cụ di động PFD, click lần vào vị trí sơ đồ PFD nơi muốn đặt thiết bị * Dòng: - Click chuột vào nút bấm Stream bảng cơng cụ PFD - Thêm dòng cách click chuột điểm khởi đầu kết thúc dòng Bước 2: Xác định danh mục chất thành phần Dòng nhập liệu bao gồm CH4, NH3 Click chuột vào biểu tượng phân tử benzene cụ để chọn chất thành phần ô màu đỏ cơng Vì khơng có vùng file bị viền đỏ biểu thị mục bổ sung, click chuột vào nút bấm OK để thoát cửa sổ Bước 3: Xác định phương pháp nhiệt động Click chuột vào biểu tượng giản đồ pha ô màu đỏ công cụ để chọn phương pháp nhiệt động từ danh mục phương pháp nhiệt động phổ biến, mối tương quan tổng quát, phương pháp độ hoạt động chất lỏng, chương trình đặc biệt, phương pháp người sử dụng đưa vào hay phương pháp phương trình trạng thái - Chọn cửa sổ Thermodynamic Data cách click chuột vào Thermodynamic Data option Để chọn hệ nhiệt động xác định trước phương pháp nằm cửa sổ Thermodynamic Data : (a ) Chọn Equations of state option danh mục có nhãn Category; (b) Chọn hệ nhiệt động SRK-Modified Panag-Reid từ hộp danh mục Primary Method - Click chuột vào nút bấm Add để xác định phương pháp tính tốn nhiệt động hệ xét - Click chuột vào nút bấm OK cửa sổ Thermodynamic Data Bước 4: Thiết lập liệu dòng Bước 5: Thiết lập liệu thiết bị Click đôi (chuột) vào biểu tượng thiết bị nén khí cửa sổ nhập liệu thiết bị Nhập hiệu suất đoạn nhiệt thiết bị nén khí 80% vùng Efficiency or Temperature Specification Bước 6: Chạy mô Sau thiết lập hệ thống xong, ấn nút run để chạy mô Kết hiển thị sau: Kết luận: Với hiệu suất 80%, áp suất hoạt động 2600 kPa, máy nén khí nén nồng độ NH3 từ 2000 kmol xuống 0.5141 kmol, nồng độ CH từ 1980 kmol xuống 0.4859 kmol, giảm thể tích lớn Máy nén khí thiết bị phổ biến máy lạnh, tốn máy nén khí liên quan tới tốn máy lạnh cơng nghệ hóa học Việc giải toán máy nén PRO/II thực nhanh chóng đơn giản, thuận tiện cho q trình tính tốn Ví dụ 2: Trong máy lạnh, môi chất NH3 sau qua thiết bị bốc có nhiệt độ -50 C, áp suất at, qua máy nén để nâng lên áp suất 50 at Sử dụng PRO/II để tính cơng suất máy nén, với hiệu suất nén 86%, nhập liệu NH3 với lưu lượng 20 kmol/h Trình tự tiến hành thực minh họa hình ảnh sau: ... Data Bước 4: Thiết lập liệu dòng Bước 5: Thiết lập liệu thiết bị Click đơi (chuột) vào biểu tượng thiết bị nén khí cửa sổ nhập liệu thiết bị Nhập hiệu suất đoạn nhiệt thiết bị nén khí 80% vùng... sau trình nén Bước 1: Tạo dựng sơ đồ q trình (Thiết bị dòng) Thiết bị: - Click chuột vào biểu tượng Compressor bảng công cụ di động PFD, click lần vào vị trí sơ đồ PFD nơi muốn đặt thiết bị * Dòng:... thơng số đầu q trình cơng nghệ  Máy nén Một thiết bị thiết kế để nén dòng khí từ 450 kPa đến 6200 kPa, giai đoạn, cho việc vận chuyển ống dẫn Để chọn máy nén, bạn phải tính tốn cơng suất u cầu
- Xem thêm -

Xem thêm: compressor Thiết bị nén khí, compressor Thiết bị nén khí, LÝ THUYẾT TỔNG QUAN, Sai số khắc khe, khó đạt được., I. LÝ THUYẾT NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC, II. LÝ THUYẾT NHIỆT ĐỘNG CHO COMPRESSOR:, TÌM HIỂU ỨNG DỤNG COMPRESSOR TRONG PRO/II, VÍ DỤ VỀ COMPRESSOR

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay