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[空分工艺] 外行学空分(51)一一回答专家Sun9h一个问题

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发表于 2020-8-6 07:17:51 来自 | 显示全部楼层 |阅读模式
  刚才操作失误,请谅解!接上帖,理想绝热压缩过程对应理想功,实际绝热压缩过程对应实际功,理想功和实际功的比值就是绝热效率,也就是绝热压缩过程的有效能效率。专家已经告诉我们,绝热压缩过程绝热效率百分之八十,那么绝热压缩过程的有效能效率也是百分之八十!至于什么双原子理想气体,进口温度80K,压缩比2,留着求压缩机出口温度用吧。

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发表于 2020-8-6 08:35:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 Sunqh 于 2020-8-10 08:29 编辑
9 h7 v3 Q' @0 l; m# N
1 }! X) I0 y6 O你错了,有效能效率只有50%左右!低温压缩时,部分功会转化为热量,引起冷量损失,在接近常温时,这种损失很小,但是在深冷温度下,这个损失就大了。
5 H, N# B6 o& a5 `8 e比如100kW功率输入,绝热效率80%,其中80kW转化为有用功,20kW化为热量。近似估算(更准确的方法要用积分),气体压缩后的平均温度以125K计(可逆压缩122K,实际127K多),20kW冷损引起的有效能损失大约是(300/125-1)*20=28kW,气体实际得到的有效能是80-28=52kW,输入功率100kW,有效能效率就是52%。
1 `% a6 w2 B% c, H' o6 j我看过几篇浙江大学和华中科技大空分方面的硕博士论文,有几篇随意移植了常温精馏中的热泵方法,包括厦门大学那篇单塔热泵的文章也是,我敢说他们根本没有考虑过低温增压过程的有效能效率问题。7 v# g4 m+ Z& s+ O- t
空分中很少有气体的低温增压,我只见过一套用气体低温增压的,还是在特殊情况下才使用的,我认为主要原因就是有效能效率问题。不过我认为在液化天然气LNG的汽化站,如果空分装置想利用LNG的汽化冷量,这时采用低温增压很合适。
2 W, Z3 s2 z9 L" j$ I  m

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发表于 2020-8-6 08:40:37 | 显示全部楼层
你的流程可以单塔生产氧气和氮气,这点我承认。至于能耗比较,你只要有一个大致的氮压机流量、压力,空压机流量和压力,就可以与普通双塔流程比较了,机器效率可以假定都一样。

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发表于 2020-8-6 08:43:11 | 显示全部楼层
你的流程中,空冷塔可以省掉水泵,但是冷冻机负荷要加大,再生蒸汽用量也要增大。

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发表于 2020-8-6 09:14:38 | 显示全部楼层
专家!!看你们的交流收获很多!

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发表于 2020-8-6 11:17:13 | 显示全部楼层
我特意从网上搜索了相关文章,发现2015年已经完成专利转让。请问有已经应用的设备没有?

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发表于 2020-8-6 12:12:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 Sunqh 于 2020-8-6 22:04 编辑
* I6 F! D4 m, b. v# w% M
6 U* @6 I0 T2 w, W2 ^不可能有这种流程,投资大能耗高,哪个肯做这冤大头?
( w) P% |5 m8 y4 L只要简单估算一下能耗,按李化治《制氧技术》能耗分摊,换热损失22%,压缩损失23%,这个流程换热量增加1倍,换热损失也比常规双塔流程增加22%,损失都需要空压机和氮压机来补偿。尤总说空压机压力2.5bara也不对,只要1.8bara一级压缩就行,但分子筛吸附再生困难,再生气量是普通空分的3倍,这样几乎没法生产纯氮气了,同时冷冻机功率和蒸汽耗量大增。

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 楼主| 发表于 2020-10-15 18:08:38 来自 | 显示全部楼层
那有的事,我怎么不知道?

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 楼主| 发表于 2020-10-15 19:13:20 来自 | 显示全部楼层
.先生的题目,理想气体温度100K,绝热效率80%压缩到2αtm,终点温度127K,压缩功1OOKwh,理想气体可逆绝热压缩到2αtm,压缩终点温度122K,压缩功100Kwh,按照先生方法计算出的有效能投入产出率只有52%,我认为先生的计算肯定存在问题,我利用先生捉供的数据复核如下,首先将效率80%绝热压缩终点的理想气体可逆绝热膨胀到压缩始点,它的膨胀功及温降是多少呢?高温高焓降,它的输出功及温降比可逆绝热气体的膨胀输出功及温降要大,我用先生提供的数据计算的膨胀输出功是104 KWh, 温降23K,膨胀终点的温度是104K,104K至100K的热量是多少呢?16KWh!有效能损失是31KWh根据以上数据得到的有效能产出是73KWh!即绝热效率80%绝热压缩有效能投入产出率是73%而不是52%!我不认为我的计算是正确的,但先生的计算问题更大!我认为正确的结果应该是80%,因为绝热效率的定义是可逆绝热压缩功和实际绝热压缩功的比值,问题出在那里请先生重新查验一下。

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发表于 2020-10-15 22:32:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 Sunqh 于 2020-10-16 12:08 编辑 # R, b$ S* y  D3 t3 S/ {
+ O* t  x/ k! c8 k7 n
尤总的思路很好,压缩后再可逆膨胀,可逆膨胀过程的有效能损失应该是0。
+ H6 M" E2 Y5 c3 R. d1 q; F$ ?- s3 G9 @/ F* o+ L% Y  A1 ]
你上面膨胀功计算错了,怎么可能超过100kW?膨胀时压缩比小于1,本例中是0.5

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