Криофизика - Молекулярно-кинетическая теория  
  Испарение и
конденсация
Пленочное
кипение
Сверхтекучий
гелий
События и
мероприятия
Библиотека  


Испарение и конденсацияПленочное кипениеСверхтекучий гелийСобытия и мероприятияБиблиотека• История холода• Разделение газовых смесей• Оборудование гелиевого ожижителя Г-45• Криогенные трубопроводы• Хранение и транпорт ожиженных газов• Основы методики проектирования криогенных установок• Вспомогательное оборудование криогенных установок• Расчет низкотемпературных установок• Методика расчета схем криогенных установок (рефрижераторы и ожижители)• Методика расчета схем криогенных установок (рефрижераторы с нестационарными потоками)• Характеристики криогенных систем при работе на смесяхСправочные данные
БольцманиадаХейке Камерлинг-ОннесКриогениус


Вспомогательное оборудование криогенных установок
Грачев А.Б., Боярский М.Ю., Савинова Н.М.

5. Методика приближенного расчета адсорбера

а) Адсорбция

1. В исходных данных задается количество смеси, поступающей на очистку, ее температура, давление и концентрация поглощаемого (поглощаемых) компонента.

2. Определяют диаметр адсорбера из уравнения


(3-8)

где Vсм – объем смеси, поступающей на очистку,
wф – фиктивная скорость.

Если диаметр D при расчете получается слишком большим (не конструктивным), то необходимо уменьшить величину Vсм или принять в схеме параллельное включение нескольких адсорберов.

3. Задаются временем tр работы адсорбера до переключения. В промышленных условиях tp удобно принимать кратным 8, например 8, 16, 24 и т.д. часам.

4. Устанавливают время t защитного действия из отношения


(3-9)

Запас времени защитного действия обусловлен тем, что в процессах адсорбции и десорбции адсорбент насыщается и десорбируется неравномерно; возможны также пульсации потоков и попадание (при осушке) капельной влаги.

5. Определяют из уравнения (2-7) высоту H слоя адсорбента, подставляя t из (3-9) и вместо w, принимая wф или wф'


(3-10)

где x0 – содержание примеси в потоке-носителе, граммах;
aдин – динамическая активность;
t – время защитного действия.

Для силикагеля и активного глинозема или алюмогеля динамическая активность по парам воды равна aдин = 0,1 см3/г, для цеолитов – 0,1-0,16 см3/г.

Активность различных адсорбентов по другим веществам приведена в [16].

Если величина H получается из расчета неконструктивной, новое значение t и расчет повторяют.

6. Определяют массу адсорбента


(3-11)

ρ'адс - объемная масса адсорбента.

7. Определяют гидравлическое сопротивление слоя адсорбента


(3-12)

где f – коэффициент сопротивления, ρ - плотность газа,
H - высота слоя адсорбента, wср - скорость потока,
dэ – эквивалентный диаметр каналов между зернами,
ε - пористость слоя.

Величины ρ, dэ, ε можно найти в [14, 16].


б) Десорбция

1. 3адаются временем tдес десорбции адсорбента. Величину tдес принимают не более 0,5 tр из условия того, что адсорбент к моменту переключения адсорберов должен быть после десорбции охлажден.

2. В тех случаях, когда десорбцию проводят регенерирующим газом, его количество определяют из условия полной очистки адсорбента.


(3-13)

где ρрег, х0,рег - соответственно плотность и концентрация примеси в регенерирующем газе.

Для простоты расчета можно принять х0,регх0 .

Коэффициентом 1,2 учитывается неравномерность процесса десорбции.

Целесообразно также проверить необходимое количество регенерирующего газа, поступающего на десорбцию по тепловому балансу процесса регенерации [14].


(3-14)

где Q1 ÷ Q5 - соответственно количество тепла, затраченное на нагревание адсорбера, адсорбента, изоляции, на десорбцию поглощенного вещества и потерю тепла в окружающую среду,
Cp – теплоемкость регенерирующего газа,
Tвх, Твых - температура газа на входе и выходе из адсорбера.

3. Определяют мощность электроподогревателя


(3-15)

где Cp – теплоемкость газа регенерирующего потока, 1,3 – коэффициент запаса.

В случае регенерации адсорбента в системе очистки с использованием вакуумной откачки десорбируемого вещества, электроэнергия расходуется на нагревение адсорбера и асорбента, а также на привод вакуумнасоса.

Мощность электроподогревателя определяется из уравнения


(3-16)

где коэффициент 1,3 учитывает потери, связанные с несовершенством изоляции,

Q1, Q2, Q3 - расход тепла на нагрев адсорбера, адсорбента и на десорбцию поглощенного газа. Теплота десорбции Q3 различных газов приведена в [15].

Мощность привода вакуумнасоса определяется из уравнения


(3-17)

где S – быстрота откачки насоса, которая приводится в его паспорте,
p, pа – давления на всасывании и нагнетании насоса.
K – показатель адиабаты.



Следующая страница: 3.2. Очистка газов вымораживанием примесей


    Главная   • Библиотека   • Вспомогательное оборудование криогенных установок   • 3.1.5. Методика приближенного расчета адсорбера  

  Испарение и конденсация Пленочное кипение Сверхтекучий гелий События и мероприятия
Библиотека Справочные данные Больцманиада Камерлинг-Оннес Криогениус
 
  © Криофизика.рф 2006-2021.
Молекулярно-кинетическая теория. Научные публикации.
Испарение и конденсация. Плёночное кипение. Сверхтекучий гелий.
о проекте
условия использования
контакты
карта сайта