Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

диаграмм и графиков, дающих возможность легко определять состояние воздуха в зависимости от давления.

Для возможности практического решения вопросов состояния влажного компрессорного воздуха разработаны таблицы и графики для быстрого определения влагосодержання и абсолютной влажности в зависимости от давления и температуры воздуха.

В табл. 31 приводятся расчетные значения влагосодержання в зависимости от давления и температуры при полном насыщении.

Таблица 31

Влагосодержание воздуха d г/кг в зависимости от давления ат и температуры t °С для ф = 100%

Влагосодержание определялось по формуле d- 622-"-,

для ф = 100%, когда = р„. Например, для t при р„ = 0,0125 кг/см влагосодержание d равно: для р = I ат

= 10° С,

для р = 2 ат

, 622.0,0125 „ „ ,

= 1125 =7.9 /z-;

. 622-0,0125 „ -о / d = -= 3,93 г/кг;

2 - 0,0125

для р

= 7 ат

622-0,0125 7- 0,0125

= 1,11 г/кг И т. д.

Диаграмма i - d (фиг, 152) дает возможность определить влагосодержание в зависимости от температуры и давления воздуха.

60 de/кг

Фиг. 152. Диаграмма f-d зависимости влагосодержання от температуры и давления воздуха (прн ф = 100?i).

Так, например, для определения влагосодержання насыщенного воздуха (ф = 100",,) при / = 52° С и р = 6 cm проводим линию от 52° с до кривой р = б ат, откуда вертикаль укажет влагосодержание d л= 15 г/кг.

Таблица 32

Абсолютная влажность в зависимости от давления и температуры для ф- lOOOg, отнесенная к 1 всасываемого воздуха

В процессе сжатия в ступенях компрес-77. Влажность сора относительная влажность воздуха воздуха в ступенях уменьшается вследствие повышения темпе-компрессора, холо- ратуры, а в результате повышения давле-дильниках и возду- ния относительная влажность возрастает, хопроводах До поступления в холодильник при изменении температуры и давления относительная влажность уменьшается, а влагосодержание остается неизменным, т. е. абсолютное количество водяных паров, всасываемых с воздухом, остается неизменным. При охлаждении в промежуточном холодильнике относительная влажность возрастает. В зависимости от температуры и относительной влажности всасываемого воздуха, условий сжатия и степени охлаждения в холодильниках (а также в рубашках), относительная влажность воздуха после холодильника может остаться меньше единицы, что означает сохранение влагосодержания, или что расчетная относительная влажность мол<ет стать больше единицы (перенасыщение), т. е. будет происходить уменьшение влагосодержания до количества, соответствующего ф = 1, и выпадение в виде капель избыточной влаги. Капельная влага частично уносится из холодильника продувкой, или уносится в следующую ступень, где вновь превращается в водяной пар.

В концевом холодильнике конденсация паров воды может начаться лишь при достаточно низкой температуре воздуха после холодильника и большой влагоемкости всасываемого воздуха, обусловливаемой его высокой температурой и большой относительной влажностью. В противном случае выпадения влаги не произойдет; концевой холодильник лишь приблизит к станции зону выпадения влаги в магистралях. 288

Охлаждение воздуха в магистралях при сохранении его давления приведет к насыщению воздуха парами воды. Дальнейшее охлакдение приведет к конденсации части водяных паров. Выпав-щая влага частично собирается в воздухосборнике и водоотделителях, частично же уносится в воздухопровод. К унесенной влаге добавляется влага, выпавшая при дальнейшем охлаждении.

Определение влагосодержания и относительной влажности на любом участке магистрали производится с помощью приведенных выше формул и графиков.

Приближенное определение последующего значения фг по заданному начальному значению может быть сделано следующим образом.

Если не произошло изменения относительного количества водяных паров из-за нх конденсации, парциальное давление водяных паров пропорционально давлению влажного воздуха

const):

Р2 РП2

где р1 и p,ti - парциальные давления воздуха и пара в начале процесса;

Рг и р„.2 - парциальные давления воздуха и пара в конце процесса.

Учитывая, что ф

получим

•Р-Р Pi Рп.Р Рн.

где и р„.2 - парциальное давление паров, насыщающих воздух в начале п в конце процесса. Отличие предложенного способа заключается в нахождении относительной влажности нового состояния по известной относительной влажности прежнего состояния. Поскольку для начального состояния ф1 представляет определенную неизменную

величину, нахождение ф для каждого нового состояния заключается в умножении определенного постоянного сомножителя

Фь- с на

Pii " Ра

Рнх-1 рх г Р" гг, г

Рх-1 Рнх

Рх+1 Рнх+1

и т. Д.

Уравнение справедливо до ф.- < I. Для нахождения фг по формуле

d р 622 + d р„

Можно также предварительно определить сомножитель

622+ di

ДЛЯ начального состояния и умножить его на величину для

искомых состоянии.

в табл. 33 приводятся величины р, и ф в ступенях турбокомпрессора и в магистрали. Начальное состояние р, fj и ф, задано. Последующие значения ф определены расчетом.

ф., = 0,0163 = 0,0163 -pi.- 0,21 и т. д.

Парциальные давления пара p„i, р„2. и р„з получены нз таблиц насыщенного пара для заданных температур 20, ПО и 50° С.

Таблица 33

Относительная влажность воздуха ф в зависимости от давления р и температуры t при процессах в компрессоре и магистрали

Примечание. Значения put определены замером; значения ф определены замером для 1-го этапа, для остальных вычисляются.

* Выпадение влаги; ** Дальнейшее выпадение влаги.

Для приведенного в табл. 33 примера относительная влажность воздуха остается меньше единицы до водоотделителя, где она достигает величины 1,58, т. е. только в водоотделителе начинается конденсация паров воды. При полном отделении влаги воздух из водоотделителя выйдет с относительной влажностью ф = 1-Дальнейшее охлаждение воздуха в магистрали на пути к потребителям также вызовет конденсацию паров воды вследствие увеличения расчетной (условной) относительной влажности д" ф = 2,26.

Если бы в промежуточном пункте (водоотделителе) влага не [отводилась, то расчетная относительная влажность перед потре- бптелями была бы не 2,26, а больше:

= 0.0163 =3,55.

Количество выпавшей влаги на 1 кг сухого воздуха определяется разностью влагосодержаний:

Н - И =699 / 0,7.0.0238 U,U323 \

ч \ 1,02 - 0,7.0,02.38 " 7 - 0,0323 У ~"

= 10,3 -2,9 = 7,4 г/кг. Количесгво водяных паров, оставшихся в 1 кг воздуха.

, рпп 0,0323 ац -OZZ р j323

= -=.. = 2,9 г/кг. Фп 3,55

После водоотделителя влагосодержание воздуха равняется , ф11 10,3 (. ,

т. е. в водоотделителе выделится влаги

dy ~ dif, = 10,3 - 6,5 = 3,8 г/кг,

после чего дальнейшее выпадение влаги приведет к подаче воздуха к потребителям с влагосодержанием

и с капельной влагой в количестве 6,5 - 2,9 = 3,6 г/кг.

Изменение влагосодержання легко также проследить по диаграмме i~d.

Если применить понятие абсолютной влажности Qo на 1 атмосферного воздуха (1 всасываемого или 1 воздуха при нормальных условиях), то полное количество выделившейся влаги можно выразить следующим уравнением:

fhj, = Vo {(РгЯонач - Яокон) г/ед. времени.

Vo - количество протекающего воздуха (всасываемого атмосферного) в мУед.. времени; Фт и Япнач - относительная и абсолютная влажность атмосферного воздуха в начале процесса; Яокон - абсолютная влажность насыщенного воздуха в конце процесса, отнесенная к 1 атмосферного воздуха, в г/м. 19* 291