用HYSIM计算膨胀机的等熵效率

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出版时间：1992
/ S4 q$ R' b4 f( ]5 z作者：万芳林 关键词：轻烃回收 膨胀致冷 等熵效率
  k7 F( J9 V1 E2 ^  H- b期刊名称：天然气工业.1992,12(5).-83-85 全文长度：4495个字
3 S0 ?' r3 C; b- X% i全文： 用HYSIM计算膨胀机的等熵效率第六图书馆轻烃回收膨胀致冷等熵效率天然气工业万芳林不详1992第六图书馆 ｒ　６第１２卷第５期　天　然　气　工　业　１９９２年９月　 用ＨＹＩ计算膨胀机的等熵效率　ＳＭＳ一　弓互羞盎：　（港石油管理局设计院）大　 内容提要：通过大量计算对比，者指出用ＨＹＩ程序可取代卜ｓ图来计算膨　作ＳＭ胀机在空气介质条件下的等煽效率。时说明ｊ用温降比法计算等熵效率的局限性及　同其适用范围　 主词轻回　些堡竺题烃收鍪　近年来膨胀机在天然气工业中的应用已　十分普遍。膨胀机（平膨胀机、分离机　透热等）造厂家由于条件所限，试验室内都是　制在用空气作介质来测定膨胀机的等熵效率的。　一 计方。丁　专算法Ｅ　上，们还可以见到用温降法，＝　来计　我即　算等熵效率。这种算法把常温下的空气当作　理想气体来处理，于理想气体，降可表示　对焓为Ｍ／一　·出而且认为　为定值。因此等　熵效率可简化为以下形式：　Ｈ－Ｈ　！　Ｉ，！二　２　：目一 ’　 般是通过测定膨胀机的进、口温度（、出　　）压力（　加）在ｉｓ图上查得膨胀机在　和，、，— ｆ孙　 …　 进、口状态下的焓值日出　和Ｈｔ以及气体从　进口状态（、）熵地膨胀到出口压力　　　等 ｌＨｓ— （　’一　）ａｔ　（１　，　 气体从膨胀机进口状态（　　一等熵地　，、）膨胀到肌压力时的温度　可由理想气体的　等熵过程求，即　一　·（ｐ）Ｉ　　／，！二（）３　其中　为气体的绝热指数，于空气　对＝１４通过（）和（），可求出等熵效　．，ｚ式３式便率。　 时的焓值儿，然后用公式＝Ｊ　等二等　（）Ｊ１　】～－　 计算得出。　用　一ｓ图计算膨胀机的等熵效率，目　是 前国内外制造厂家普遍采用的一种方法。由　于卜ｓ图本身的精度和查图时的读数误差，　会引起计算膨胀机等熵效率的误差。对于不　同出版社提供的　ｓ图，于试验条件不同　—由 用（）来计算等熵效率局限性很大，ｚ式只　能用于接近理想气体状态的常温低压膨胀过　程。对于中、压或低温膨胀过程，高由于气体　远离理想气体状态．不能适用。的厂家则　故有是用经验系数修正法予以修正来消除误差。　上述种种计算方法都不十分完善。为此　笔者提出用ＨＳＭ程序来计算空气介质膨　ＹＩ胀过程的等熵效率。　ＨＹＩ是油气加工工艺设备模拟软件，ＳＭ　用于计算天然气介质膨胀过程的等熵效率又　快又准，是没有任何疑义的。这但是否能用于　 和图表精度存在差异，同一膨胀机参数将　对引起更大的计算误差。目前国内常用的卜ｓ　图有两种，种是杭州制氧机厂翻印，全苏　一原制氧机械科学研究院提供的　ｓ图｝一种　—另是由原西德林德公司提供的　ｓ图。用同一　采一 ｓ图计算膨胀机等熵效率对减少计算误差　在一些教材“或一些膨胀机的鉴定会　　＊７０４，津市大港油田团结西路。１０９天　 是十分必要的，仍然消除不了读数误差等　但 http://www.6lib.com第六图书馆 天　 然　 气　 工　 业　 １９　２年　９ 计算空气介质时的等熵效率．一个值得探　是讨的问题。　根据ＨＹＩ用户参考手册的介绍．软　ＳＭ其 ＨＹＲＴＣ公司大大地强化了。因而能在　ＰＯＥＨ 广泛的操作条件范围内适用于各种系统　用户参考手册告诉我们．ＳＭ程序完全适　ＨＹＩ用于非烃基流体（空气）热力学特性预　如的 件可作为非烃基和烃基流体的热力学特性预　测．理特性预测和传输特性预测提供一条　物迅速而方便的途径０。该程序用的是Ｐ　Ｒ和　ＳＫ状态方程。这些状态方程的形式与其它　Ｒ 测，它来计算空气介质时的等熵效率是完　用全可行的。过大量计算对比，充分证明了　通也这一点　表ｌ出了不同方法计算等熵效率　列的结果比较。　 商用模拟程序相同．不同的是，们巳被　所它 表１不同方法计算等熵效牢结果比较　睁胀机参数　（）Ｋ　２¨．９　２４４　．２２４３　．３２４２．４　２４１　．６２３　．１　２３６　．５２３．７５　２３５　２３４．４　 压缩系数　Ｚ　０．９９６　５０．９９３　２０．９８８８　０．９８４　９０．９８１　　６０．９９６　５０．９９３　２０．９８８８　０．９８４９　０．９８１　６０．９９３２　０．９８４９　０．９８Ｉ　　６０．９９６５　０．９８８８　０．９８１　６ ＨＳＭＹＩ　平均值　６Ｏ　６Ｏ　６０　６０　６０　７０　７０　７０　７　０７Ｏ　７５　７５　７５　８１７　８　０８　Ｏ８０　７　５７　０６０　 ｉ　圈　－平均值　５８．１Ｉ　６２．２２　５９３．６　６１．２７　５９．６１　６９．８１　７１　．３７　０７１．５１　６８．４７　７７．０４　７６．５４　３７．４２　７８．７７　７５４８．　７８．３　９７８．６　７５．６　７０．２ｌ　６０．０　５ ～／‘Ａ　平均值　６０．９３　６１．７４　６２．９３　６４．０２　６５．０５　７０．８３　７１．５５　７２．　５６７３．　５１７４．３　８７６．４　６７８．２　６７９．０５　８０．７４７　８２，１　８８３　．７８２．２Ｉ　７７．９２　７２．５　６６２．９３　 （ａ　（ａ　ＭＰ）ＭＥ）０　．６１　．２２　．１３　．０３　、９Ｏ　．６１　．２２．１　３．０　３．　９１２　．３．０　３．９　０．６　２．１　３　．９０　．２０．４　０．７　１　．Ｏ１　．３０．２　０．４　０．　７１　．０１．　３０．　４１．　０１．３　０．　２０．　７１．　３ ＩＫ）（　２９３　　．１５２９３　　．１５２９３　　．１５２９３５．１　２９３　　．１５２９３　　．１５２９３　　．Ｉ５２９３．１５　２９．１５３　２９３　　．Ｉ５ ２９３．１５２３２　．６２　２９３５．１　２３１２．　２９３．１　２５０．６　５　２９３．１　５２９３５．１　２９３．１　５２２９．２　２２８．Ｉ　２２７　 注：ｉ　圈来自原全苏制氧机械科学研究院（－图号ｌ０，州制氧机厂翻印）　　６杭． 从表１看出：用ＨＹ１程序计算的　可①ＳＭ等熵效率值与　—ｓ图计算的等熵效率平均　值十分接近，ＨＹＩ计算结果分别为　当ＳＭ６　、Ｄ、５、０时，ｓ图计算结果平　０７　７　８　　—均值相应地为６．５、０２　、５６和　００　７．】７．　７．　，相互偏差最小为００，大为　８６其．５最】ｄ，均为０６　，于Ｉ。足见。准　．　平．８低　其确度是比较高的　这说明用它计算空气介质　 提高．计算结果与　—ｓ图计算的平均值之　其间的偏差不断增大。　ＨＹＩ计算为６　ＳＭＤ （—ｓ图计算为６．５．者可认为相等）　）００　二　的情况为倒，压力分别为ｏ６１２２、当．、．、．１　３０３９ａ时，温降比法计算的等熵效　．、．ＭＰ用率分别为６．３、６．，、６．３、０９　１７１　２９　　６．２、５０　。二者相比．相互偏差最　　０　６．５其小为ｏ９　．最大为５０　．平均为　．３．５ 时的等熵效率是完全可行的。②从温降比法　的计算结果看．着膨胀机进口压力的不断　随 ２９　。这说明在低压下温降比法计算的等　．３熵效率是比较准确的。当压力小于Ｄ６ａ．ＭＰ　 http://www.6lib.com第六图书馆 第１２卷 第５期　 万芳林：ＨＹＳＭ计算嘭胀机的等熵教率　用Ｉ 时偏差＜１，力为１２ａ时，差＜　　压．ＭＰ偏２，压力大于１２ａ时．差＞２。足　　当．ＭＰ偏　 力高　爰计就准了较时一的算不确　为了进一步验证ＨＹＩ程序计算等熵　ＳＭ效率的可行性，下选用某厂低温条件下的　以实测数据进行计算对比，表２　见。 见该方法适用于压力小于０６ａ的常温低　．ＭＰ压膨胀过程。从压缩系数ｚ随着压力的升高　而不断增大的变化趋势，说明了空气随着　也压力的升高而不断远离理想状态，而在压　因 由表２可知，ＳＭ与　ＨＹＩ～　图二者计算　 表２低温实测数据计算结果比较表　膨产品代号　０Ｋ）（　Ｙ７２３　０９９　６０９７２　０９７３　０９６６　ｌ　２３１　５５１５２　１９　　３１　　３０ 胀 机 参 数　，（Ｐ），Ｍａ　０３　．１２４０　６．１３５　０３０　．１５０　２．Ｉ４７　０　　．１３４４ 压螭系数　ＨＹｌＳＭ　Ｚ　０．９３８　０．９６　２７０．９６１　３０．９４　２９０．９３７　 ㈣ 图　／‘Ａ　 ，（。Ｍ　）　０．５３　９５０．５６７　０．５６４　０．６２７　８０．５７ｌ　　９ Ｔ３Ｋ）（　９０　．７ｌ１　０ｌ　０６．８　９７　９１　．５ 口　８４．８８　８４．１　８５．０　９８６．０１　８４．０　８４．６　８３．２　８５　８５　８２．６　８８５．１　８６５．４　８８．０　７８９．０　４８７．４　 空分透平　 １５Ｉ　　 ０４０　．９５ ８．　５６ ０Ｉ２　．　６２ ／　 ７．５２１　 ７　２ ７．　８１　７ 注　表中　。图来自原全苏制氧机械科学研究院（图号ｌ０．州制氧机厂翻印）　　６杭． 结果之间的偏差分别为０２％、．　、．８０９　０９、．　、．％和０１　，均偏差为　．　１０１４．５平０７　。偏差范围；．５～１ｄ。二者之　．７０１％．％ 点是计算准确性高，度快，用方便，且　速使而可以使制造厂家和用户用同一个方法来计算　等熵效率，就消除了由于计算方法不同所　这造成的误差。，天然气膨胀致冷工艺的设　　使计计算更加准确可靠。　参考文献　 间的平均偏差小于１这进一步说明，低温　，在 条件下用ＨＩ计算等熵效率，准确性是　ＹＳＭ其高的。　 而在低温下用温降比法计算等熵效率值　与　　图计算结果相比，差较大，般大　—偏一于３以上。压缩系数ｚ为０９８Ｏ９２，　．３ｎ．６７　 Ｉ陈德雄．敏．机座舱制冷附件．京：　李飞北国　防工业出版社．９３１Ｉ８ｊ　 这说明在低温条件下，气偏离理想状态甚　空远，符合　一　式的先决条件，不能采用　不故该式来计算。　综上所述，明可以用ＨＳＭ程序来计　说Ｙ１算膨胀机在空气介质时的等熵效率。它的特　 ２大港石油管理局翻译出版．气加工工艺设　油 备模拟软件ＨＹＩ用户参考手册．９９　ＳＭ１８ｊ　３３万芳林．设计中如何确定等熵效率．在石油　与天然气化工，９１２１９　　ｆ（文收稿本１９—０—１）９２２　　４
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还有更详细的么？比如质量文件等，全部照收，并且给你评分和金币，谢谢啦