Herunterladen "🌀 Криогенные циклы. Расчет цикла ректификационной колонны методом варьирования параметров в MathCad"

Запись семинаров по дисциплине "Машины и аппараты криогенной техники". 📋 Для повторения уже пройденного материала в курсах "Научные основы криологии" и "Теория и расчет циклов криогенных систем", закрепления практических навыков расчета цикла было проведено внеплановое занятие, посвященное определению термодинамических параметров точек простого дроссельного цикла ректификационной колонны с двухпоточным и трехпоточным теплообменным аппаратом. Рассматривается алгоритм нахождения параметров точек цикла, составление уравнения теплового баланса для теплообменного аппарата, варьирование параметров с последующим выходом на давление компримирования (компрессию), за счет которого осуществляется получение требуемых термодинамических параметров в точке ввода разделяемой смеси в колонну с заведомо определенным фазовым составом (доля пара/жидкости). ⚙️Семинар проводит аспирант кафедры Э4 - Мамедов Владислав Марсельевич. Если у Вас есть замечания по содержанию материала или Вы с чем-то не согласны, пожалуйста, напишите комментарий или свяжитесь по почте ([email protected]). 🔍Материалы, представленные на семинарах, находятся на сайте Ionium.ru в соответствующем разделе (https://ionium.ru/cryogenic) 📌Тайм-коды видео: 00:00 Заставка 00:12 Постановка задачи --- Схема цикла ректификационной колонны --- 02:56 Прямой поток высокого давления 03:46 Особенности дроссельной и детандерной ступени расширения 05:00 Классификация рассчитываемого цикла 05:26 Простановка точек цикла --- Расчет цикла с двухпоточным ТОА --- 05:42 1.1. T-x и h-x диаграмма и точка ввода смеси в колонну M 07:12 1.2. Фазовый состав точки ввода смеси M 08:28 1.3. Изотерма через точку ввода смеси в колонну M на диаграмме 09:25 1.4. Изотерма через точку ввода смеси в колонну M в MathCad 11:34 1.5. Энтальпия точки ввода смеси в колонну M 12:16 1.7. Обозначение обратных потоков R и D 12:50 1.8. Переход к долям расхода относительно M 13:38 1.9. Переход к точке перед дросселем 2 14:04 1.10. Параметры потоков R и D 14:40 1.11. Особенности фазового состояния продукционных потоков 17:12 2.1. Реализация конденсации низкокипящего потока в колонне 18:15 2.2. Конденсатор с криогенной газовой машиной (КГМ) Стирлинга 21:20 2.3. Особенности КГМ Гиффорда-МакМагона 22:46 2.4. Конденсатор с реконденсатором паров азота 24:26 2.5. Реализация части дроссельного эффекта разделяемого потока 26:06 2.6. Реконденсатора азота как источник внешнего "холода" 27:30 - 27:56 3.1. Уравнение теплового баланса теплообменного аппарат 29:15 3.2. Влияние теплопритоков из окружающей среды 30:30 3.3.1. Энтальпия в точке 1 и ее характеристики 32:00 3.3.2. Условие работоспособности цикла 32:30 3.3.3. Энтальпия в точке 4 и ее характеристики 37:44 3.3.4. Энтальпия в точке 6 (по аналогии с точкой 4) 38:32 4.1. Недорекуперация ТОА 40:30 4.2. Связь параметров точек 5 и 1 через среднюю теплоемкость 41:25 4.3. Цикла в T-s диаграмме для анализа точек и их энтальпий 45:48 4.4. Расчет усредненной теплоемкости 46:44 - 47:23 5.1. Подстановка зависимостей в уравнение баланса 49:00 5.2. Решение уравнения баланса относительно T1=f(p2) 50:45 5.3. Анализ зависимости T1(p2) 54:05 5.4. Инверсия параметров в уравнении баланса ΔT(p2) 55:25 - --- Пример расчет цикла в MathCad --- 56:00 Задание параметров обратного потока 58:08 Уравнение теплового баланса и введенные обозначения 58:30 Расшифровка подставляемых значений 59:05 Блок решения уравнения 59:36 Анализ зависимости T1(p2) --- Расчет цикла с трехпоточным ТОА --- 01:03:30 - 01:03:55 Особенности расчета трехпоточного ТОА 01:04:40 Невозможность полной рекуперации обратного потока 01:05:44 Отвод косвенного потока в средней части ТОА 01:06:35 Выбор зависимых и независимых параметров 01:07:40 Модернизация уравнения теплового баланса --- Расчет цикла с трехпоточным ТОА в MathCad --- 01:08:42 Задание параметров обратных потоков 01:10:10 Особенности расчета 01:11:00 Уравнение теплового баланса для трехпоточного ТОА 01:11:30 Анализ зависимости T7(p2) 01:12:40 Анализ зависимости Т1(p2) при заданной недорекуперации 01:15:48 - 01:16:40 Альтернативные способы расчета трехпоточного ТОА 01:19:30 Цикл с трехпоточным ТОА в HYSYS разбитым на 2 двухпоточных 01:21:40 Заключение