本帖最后由 Sunqh 于 2023-3-15 21:25 编辑
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, R- X4 Z8 c6 u4 S在双塔流程中增加液体产量. F( R; e/ _: M2 h. D% L
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在普通全低压双塔流程中，膨胀空气占比11%是由上塔底的氧气量和纯度决定的，这种流程的上塔上部仍然存在一定量的多余回流液。如果在双塔流程中对部分空气增压后再膨胀，就能多产液体。我可以用这种方法调整到上塔回流比与你的相同，然后看用部分空气增压膨胀的方法多产液体能耗如何。, `) L3 q. h5 T4 j+ T. {
- M1 i% F, H, S/ K- H. ?) w首先尤氏单塔空气量50000，氧气量10000，氩400(这个偏大了，不管它，相同就行)，那么生产氮气(含污氮)量是50000-10000-400=39600，你循环氮气液化量是22000，那么出上塔氮气总量是39600+22000=61600，液气比22000/61600=0.357143& d" T8 r4 V6 r; U
* ?& _+ o, Q! F' l+ U普通空分出上塔氮气50000-10000-400=39600，与你的回流比相同，所需回流液氮量39600*0.357143=141438 J: e7 U5 v; z5 `1 U; m
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当下塔有21%贫液空进入时，下塔最小液气比减小至0.45左右(这个可以计算出来)，实际液气比可以取0.50，即提供给上塔顶的回流液氮量是进下塔空气量的50%，这样需要进下塔空气量是14143/50%=28286- }# U% J, }. W5 G
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原来的11%膨胀空气保持不变，那么可以用来增压液化的空气量是50000*0.89-28286=16214，将这些空气增压至23.396bar，所需功耗是16214/10*log(23.396/5.5)=1020kW! ~- O ]5 z/ o/ S. Y+ [+ r" m3 q) S
0 k2 V2 q) Z& A+ G1 a" K所需液化的16214空气经膨胀机增压侧增压后，压力升至38bar，这个后面有计算。我不占你便宜，你在主换热器液化流量2500压力38bar的空气，我也液化这么多。
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v" s, @- ~( M4 z6 C* n4 J. `膨胀空气量16214-2500=13714，膨胀到4.45bar，再进入主冷冷凝。膨胀前温度173.44K，等熵膨胀功是13714*101.3*173.44/273.15*(1.4/0.4)*((4.45/(38-0.1))^(0.4/1.4)-1)/3600=-392.57kW，负数表示输出功。
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膨胀机效率取87%，这个效率是国内先进，国外一般，国外先进的目前90~91%，那么实际膨胀功是-392.57*0.87=-341.54kW; z/ T/ m4 c* x% a+ E; @; Z
9 a2 n2 z* x% S1 B6 Z膨胀机增压侧所需功耗是16214/10*log(38/23.396)=341.54kW，与以上膨胀功正好相等。8 Z+ Y" \4 k* U) ?( Z
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可以计算出，膨胀后空气温度100K，这个用p2/p1=(T2/T1)^(1.4/0.4)容易计算出，实际上，以上的膨胀前温度173.44K正是在假定机后温度100K时推出的。
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液氧单位冷量是0.16kWh/Nm3，那么增加液氧产量就是341.54/0.16=2135Nm3
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氧气液化单耗：1020/2135=0.478kWh/Nm3，比尤总的方法能耗低多了。# K" D# _0 u8 |; ?# W
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上塔下部回流液量没变化，因此氧纯度等不受影响。这个计算除了空气冷凝压力以外，并没有用到软件。尤总想搞空分流程开发，不仅空分知识要学习，计算能力也需加强。
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