Сводные данные по расчету процесса прямоточной конденсации в водяном холодильнике
|
Исходные данные для расчета |
|
|
li |
= L– li | |||||
|
L, моль |
|
CН4 |
C2Н4 |
C3Н8 |
CН4 |
C2Н4 |
C3Н8 | ||
|
0,4 0,3 0,3345 |
1,5000 2,3333 1,98954 |
9,1 13,5998 11,7435 |
3,7 5,1999 4,5812 |
1,6 1,9333 1,7958 |
0,03956 0,02647 0,03066 |
0,03243 0,02308 0,02619 |
0,3125 0,25862 0,27843 |
0,38449 0,30817 0,3353 |
0,01551 –0,00817 –0,0008 |
,
моль
После расчета при принятых значениях L1 = 0,4 моль и L2 = 0,3 моль действительное значение L определяется по зависимости
.
(1.3.38)
В уравнение (1.3.38) Δ1 и Δ2 подставляются с тем знаком, с каким они получены из расчета. После этого производится поверочный расчет величины L. При этом Δ должно равняться нулю. В нашем случае значение Δ = –0,0008, т. е. величина, близкая к нулю, поэтому дальнейшее уточнение величины L не имеет смысла. Окончательное значение L принимается равным 0,3353 моль.
Исходя из полученного значения L, рассчитывается концентрация каждого компонента в конденсате, которая равна
.
(1.3.39)
Затем определяется количество остаточного газа, которое равно количеству смеси, поступающей в следующий теплообменник, где для ТО1
,
. (1.3.40)
Концентрация компонентов в газовой смеси остаточного газа BI, выходящей из отделителя жидкости ОЖ1, будет равна
.
(1.3.41)
Затем определяется масса каждого компонента в остаточном газе и конденсате
;
(1.3.42)
.
(1.3.43)
Сводные данные, рассчитанные по уравнениям (1.3.37)–(1.3.43) для паровой и жидкой фаз, отводимых из отделителей жидкости ОЖ1–ОЖ3, приведены в табл. 1.3.14.
При определении величины Lпо уравнению (1.3.38) для теплообменника ТО3 полученное по расчету значениеLнезначительно отличается от значения 0,08498 моль, но так как этот поток затем дополнительно охлаждается в теплообменнике ТО4, то принимаем, что этот поток полностью конденсируется в теплообменнике ТО3, а затем переохлаждается в теплообменнике ТО4.
Таблица 1.3.14
Сводные данные по определению материальных потоков, выходящих из водяного холодильника и теплообменников то1–то3
|
Ком-понент смеси |
mi, моль |
L, моль |
li, моль |
xi, моль моль |
y |
B, моль |
G |
G | ||||||||||
|
Водяной холодильник | ||||||||||||||||||
|
СН4 С2Н4 С3Н8 N2 |
0,36 0,12 0,50 0,02 1,00 |
0,3353 |
0,03066 0,02619 0,27843 0 0,3353 |
0,09144 0,07811 0,83039 0 0,99994 |
0,49547 0,14112 0,33332 0,03009 1,0000 |
0,6647 |
0,4906 0,7336 12,2514 0 13,4756 |
5,2694 2,6264 9,7486 0,560 18,2044 | ||||||||||
|
Теплообменник ТО1 | ||||||||||||||||||
|
СН4 С2Н4 С3Н8 N2 |
0,32934 0,09381 0,22157 0,02 0,66472 |
0,39672 |
0,11954 0,06520 0,21198 0 0,39672 |
0,30132 0,16435 0,53433 0 1,0000 |
0,78252 0,10676 0,03579 0,07463 0,9997 |
0,26798 |
1,91264 1,8256 9,32712 0 13,06536 |
3,3568 0,80108 0,42196 0,560 5,13984 | ||||||||||
|
Теплообменник ТО2 | ||||||||||||||||||
|
СН4 С2Н4 С3Н8 N2 |
0,2098 0,02861 0,00959 0,02 0,268 |
0,18302 |
0,14616 0,02727 0,00959 0 0,18302 |
0,7986 0,1490 0,0524 0 1,0000 |
0,74888 0,01577 0 0,23535 1,0000 |
0,08498 |
2,33856 0,76356 0,42196 0 3,52408 |
1,01824 0,03752 0 0,56 1,61576 | ||||||||||
|
Теплообменник ТО3 | ||||||||||||||||||
|
СН4 С2Н4 С3Н8 N2 |
0,06364 0,00134 0 0,02 0,08498 |
0,08498
|
0,06364 0,00134 0 0,02 0,08498 |
0,7489 0,0158 0 0,2353 1,0000 |
0 0 0 0 0 |
0 |
1,01824 0,03752 0 0,56 1,61576 |
0 0 0 0 – | ||||||||||
i,
моль
моль
,
кг
,
кг
Количество теплоты, отнимаемой при охлаждении 1 кг ПГ в теплообменнике ТО1, составляет
,
(1.3.44)
где параметры точек 1 и 2, а также всех узловых точек потоков, проходящих через теплообменные аппараты ТО1–ТО4, приведены втабл. 1.3.15.
Таблица 1.3.15