Технико-экономический анализ установки по ожижению азота

3 / 14

Технико-экономический анализ установки по ожижению азота
Инженерный журнал: наука и инновации # 3·2016 3
[3, 4]. Эффективность такого подхода иллюстрируют следующие
расчеты:
min θ ; T k ∆ =
( )
2 1
2 1
θ .
l / n
− = T T
T T
Здесь min T ∆ — минимальное сближение температур двух теплоно-
сителей; θ — средняя логарифмическая температура по обратному
потоку; k — коэффициент пропорциональности; 1, T 2 T — темпера-
тура обратного потока соответственно на входе и выходе ТА.
Результаты расчета схемы ожижителя для различных значений k
приведены в табл. 1.
Таблица 1
Зависимость основных параметров ТА от коэффициента k
k min1, T ∆ K min2 , T ∆ K Δθ1, K Δθ2, K Q1 , кВт Q2, кВт X D
0,01 1,958 1,007 10,23 7,099 596,5 122,9 12,39 86,59
0,02 3,885 2,003 13,15 8,633 596,7 119,4 12,02 86,92
0,03 5,780 2,987 15,54 9,886 596,9 115,9 11,64 87,24
0,04 7,646 3,961 17,66 11,070 597,1 112,4 11,24 87,53
0,05 9,481 4,924 19,64 12,170 597,2 109,0 10,90 87,82
0,06 11,300 5,880 21,50 13,260 597,8 105,4 10,50 88,10
Примечание: min1 , T ∆ min2 T ∆ — минимальное сближение температур в теплооб-
менниках ТА1 и ТА2; Δθ 1, Δθ2 — логарифмическая разность температур в теп-
лообменниках ТА1 и ТА2; Q1, Q2 — тепловая нагрузка в теплообменниках ТА1 и
ТА2; Х — доля полученного жидкого азота (производительность установки);
D — доля потока, который идет на детандер после теплообменника ТА1.
Зависимость производительности Х установки от значений k
представлена на рис. 3.
Рис. 3. Производительность Х установки
в зависимости от коэффициента k
Конструкция ТА, применяемых в рассматриваемой установке, со-
стоит из витых медных труб, оребренных медной проволокой (рис. 4).
Остальные детали ТА выполнены из стали марки 12Х18Н10Т.