膨胀机效率的计算

kongfen

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１９ 年第 ２ 卷第 １ ９９ ７ 期　／ 　 膨胀 机效 率 的计算　 ｅ一＼ ｃ６ 　 张国铭，　—————～ 高虹　、　 － — — — 一 　 （ 广东省化学工业学校 ５０ ２ ） １３０　确定膨胀机效率 ． 对于正确指导膨胀 机应 用有　 丁　 、 　 着重要意义。膨胀机效率计算包括平衡常数、 　 焙、 熵、 冷凝计算等基础过程， 而这些过程的计算又依　 赖于状态方程。整个计算过程十分繁琐， 手工计算　难 以完成。 　 １ 效率定义　令： 进膨胀机气体温度为 Ｔ ． １焙为 Ｈｌ ； 　 气体作等熵膨胀后温度为 Ｔ ， 　 焓为 Ｈ ； 　 　实 际膨 胀后 温度为 Ｔ２焓为 Ｈ２ ， ； 　 本文采用扩充的“ Ｒ 状态方程 ． Ｐ” 编制了计算　 机程序（ 见图 １ ， ）获得了较好的效果。 　 则： 效率　＝Ｈ　 ２ 百ｔ 　 －Ｈ （） Ｌ 　 ２ 计算方法　２ １ 数学模型　 ． Ｓ　 符　 　 改进 的“Ｒ” 态 方程 ． 于液 相 氢 的 ａｂ进　 　 Ｐ 状 对 、＝ 号Ｒ　 意　 行了修正 ， 从而使该方程的适用范围扩大到 ：ｈ　 望　 压力　１４ ． ９× ｌ ｚ ５ ５ ×１ ｋ ａ 温 度 一１ ６ ７ ， Ｏ～ １ ０ Ｐ， 　 ． ～８ ℃ 而　 ５． 计算结果与实际结果十分吻合。 　焙差 、 熵差计算公式 如下 ： 　Ｔ　 弓　　 Ｂ ： 一 　 Ｈ — Ｈ ＝ Ｒ （ 一 １ 一 —　 　 Ｔ Ｚ ） —｝， 盏　 １　 ｎ一。 　 兰±２璺璺 　 ：！旦 晤　 Ｚ 一０． １ Ｂ　 ４４ Ｂ＝ｂ ，． 为状态方程的参数　 丽 ａｂ ＰＨ　．　——军 压下的焓 、 Ｓ 熵　ｚ 一压缩 系数　 — ２２ 等嫡计算　 ．等熵膨 胀是 作功 气体理 论上所 能提供 最大 功　的过程 。 　 效 率计算 首先需 确定等熵膨胀所作 的功 ． 即确　 定等熵膨胀 后的 温度 Ｔ ， 通 过试 差 求 得 ， 程　 　Ｔ， 本 序中采用了弦截法。在计算 Ｔ 时， 。 需要判断有无　图 １ 膨胀机效率计算框图 　 　 液相冷凝、 若有液相出现 ， 则须分别计算气液两相　的熵。 　 １９ 年第 ２ 卷第 １ ９９ ７ 期　２ ３ 焙计算 ， ． 确定效率　 广州化工　 ?６　 １ 出料状态 ： 气相 Ｐ ＝１０ ×１２Ｐ ． ２ ．９ ０ｋ ａ　Ｔ２ ０ ２ ＝２ ３． Ｋ　 根据 Ｔ ， ２ 丁 ｌ 丁 ， 　可求 出相应各个状态下的　 焓， 由公式（） １使可确定效率。也可以给定效率， 计　 算膨胀后的实际温度， 气液相量及组成。此时仅需　 根据公式（） １求出 Ｈ ， ２再用试差法即可求出膨胀后　温度 Ｔ２ 气液相量 、 及 组成 。 　 计算结果如下： 　等熵膨 胀温度 ： 　 ２ ．４ 　 Ｔ ＝１４ １Ｋ焓 ： ：７ ２ ０１ ｋａ ｌ Ｈｌ ． ×１　 ４／ ｒｏ 　 Ｈ２ ．×１ １／ｒｏ ＝４９ ０４ ｋａｌ ２ 　Ｈｓ ． ×１ １ ／ ｍｏ　 ＝２４ ０４ ｋ ｌ ２ ３ 计算实例　３ １ 根据进出料状态计算膨胀机效率　 ．北京 化工研究 院膨胀机 进料状态 ： 　 进料摩尔组成 ： 　： ．７ ３ Ｃ ４０ ５ ８ ， Ｈ４０ ０ ７　 ０ ３ ３ ，Ｈ ： ．８ ４　 ： ．３ ９ 效率 ：＝ ７５ 　 ｖ ４ ．％ １ ３２ 假定效率。 ． 确定出口状态　如假定效率　 ＝７ ％， ０ 其它条件同上。 　 则根据计算， 膨胀后实际温度为： 　Ｔ２ １ ５ ３ Ｋ　 ＝ ６ ．８ Ｐ１ ．８ ０ｋ ａ Ｔｌ ８ ．Ｋ　 ＝２ １ ×１ Ｐ ， ２ ＝２２７ ｂ （ 　 市 　 Ｆ７ 妄 。０　年 新 置 　 　、 １ 至０ｏ 如 建 能 。 过 　～　 果 装 够 　 剩 ：０最终 确定 ， 亚洲继 续存在 着 生产 能力过 剩 的局 面。 　 尽 管亚洲 可 能 自给 自足 。 亚 洲 将 继 续是 Ａ 和　 但 Ａ Ａ Ｅ的进 口地 区。 预计 在 ２０ ～２０ ｏ２ ｏ３年 前 。 洲　 亚 过剩的 Ａ Ａ生 产能力将达到 １ ｔａ即过剩 １％　 Ｏ万 ／， ０～ ｌ 亚洲丙 烯酸生 产厦市场　 在 １９ 年亚洲金融危机之前。 ９７ 人们 已经预计　 １９ ～１９ ９８ ９９年问亚洲丙烯酸 （ Ａ 市场将进人一　 Ａ ）个极度过剩的时期。 　 ＢＳ Ａ Ｆ有关人士认为， 总体上讲， 亚洲在 １９　 ９８ 年和 １９ 年对 Ａ ９９ Ａ和丙 烯酸酯（ Ｅ 的需求不可　 Ａ ）能增 长 ， 中国 、 印度 以及 澳大 利 亚一些 地 区 对 Ａ Ａ　 １％。仍有可能临时或永久性关 闭设在 日本的 ５ 　 较小 的 Ａ Ａ工 厂。亚洲 Ａ Ａ和 Ａ Ｅ生产装置分 布情　 况见 表 １　 。 Ａ Ａ价格已经跌到 低于 ９０美元 ／ 到岸 价格 ， ０ ｔ 　 价格几乎是 ２ ～３年前最 高 价 １ｏ ５０美 元／ 的 价格　 ｔ 的一半。 　 和Ａ Ｅ需求的增长将平衡其他亚洲国家需求的负 　增 长。 　 当印度和新加坡的新建装置投产运行时， 价格　不大 可 能继续下跌 ， 因为生产商们为抵御新 装置投　 产带来 的冲击和压力 。 已经将价格降到 了较低的水　 平 。自金 融危 机开始 ， 费者 已减 少库 存 ， 消 当重 新　 补充库存 时 。 可能 回升。亚 洲 Ａ 价格 Ａ和 Ａ Ｅ新 建　 装置见 表 ２　 。 据估计 。 亚 洲金融 危机 开始 ， 国和 印尼　 自从 韩 对Ａ 的需求下 降 了 ３ ％～４ ％， Ｅ ０ ０ 泰国下 降 了 　２ ０％ － ２ ％ 。 ５ 　一 位 日本生产商说 ， 与去年同期相 比， 本今　 日 年上半年的出口量下降了４ ％～５ ％。 Ｏ ０ 　 ＢＳ Ａ Ｆ人士认为， 需求预计在 ２０ ００年恢复强　劲． 而其它 Ａ Ａ生产 商 则 缺乏信 心 ， 愿 预测 何 时　 不 需 求 增 长 可 以恢 复 。亚 洲 Ａ 和 Ａ 的 供 需 在　 Ａ Ｅ １９ ９７年底 达到平衡。 目前 在整个亚 洲区域 有少量　 日 本触媒公司合资企业一Ｎｒ Ａ期望于今年八　月启 动它设 在印 尼西瓜 哇 Ｃｌ ｏ ｉｇｎ的装置 ， ｅ 该装 置　 机械部分 已经完工。Ｎ Ａ计划运行初期的生产能　 Ｔ力 为 ７ ％ ， 年底达 到 １０ 　 ０ 在 ０ ％。

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