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离心机末级压比设计对压缩热的影响


  【买空压机网】我们都知道,压缩热的设计需要了解离心机的排气温度,但是很多厂家会忽略另外一个问题,就是离心机的排气含湿量。那么这个数据对干燥机究竟有哪些影响呢?

  在了解这个影响之前,我们先了解一下离心机热力学计算数据。以100Nm3/min,0.8MPaG排气压力为例,我们设计三个不同的末级进气压力,分别为:0.35MPaA、0.404MPaA以及0.55MPaA。

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  T1末级进气温度

  k绝热指数,压缩空气取.14

  总压缩比ε=P2/P1

  P1末级进气压力

  P2末级排气压力

  ηpo内效率(多变效率),设备越大取值越大,现在一般取0.7~0.84,叶轮式三元流的就可以达到80%以上。

  我们通过以上公式,在Excel里面列出计算表格,通过计算可以得到上述三种不同压比设计下的排气温度及通过进气含湿量转换得到以下数据:

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  0.35MPaA、0.404MPaA、0.55MPaA在40℃饱和状态,转化为0.75MPaG压力下,露点温度分别为57.5℃、54.5℃、48.3℃(露点转换可用Humidity Calculator软件)。

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  我们先通过上述数据计算出主冷却器的耗水量及PDP-40℃排气条件下的再生温度。

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  冷却水量计算方式在换热器设计计算内取得。

  冷却水量MAX代表在平均工况温度下,加热床层后,气体排气露点其实会上升,最高约80~90℃左右。实际再生过程中,主冷却器峰值耗水量比平均状态要大,若设计主冷却器未考虑此值,会导致设备运行过程中,有30~45min,吸附入口温度及含水量均会严重超标,长时间运行,设备性能会急剧下降。

  接下来我们对吸干机的吸附及再生进行计算,以分流加热为计算实例,三种排气压力条件下,有如下计算结果:

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  注:设计分流流量均以30%计算,设计加热温度为最低加热温度,最大加热温度为运行最大温度,维保吸附剂活化为最大温度+10~20℃。

  我们从上述数据可以得到,压缩热设备在特点露点需求的条件下,再生温度是跟随末级排气含湿量在变化的,需要根据离心机的条件单独计算。在一级排气压力过低时,虽然可以得到比较高的压缩机排气温度,但是因为其高的含湿量会导致再生温度过高,冷却水水量偏大,设备造价(门耐温等级跳档)会居高不下。而过高的末级进气压力会导致过低的末级排气温度,此时设备装机功率及平均运行功率偏大,但是对于露点的平稳是有利条件。

  故我们在遇到压缩热进气温度过高时,应该慎重,不能觉得高的末级排气温度就对压缩热设计是有利的,而要根据用户的条件去合理设计流程及再生/冷却参数。



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