真空脫氣設備工作效率和工作能力分析
真空脫氣設備工作效率分析
已知一定量的氣體在等溫時體積(V) 和壓力(p) 成反比為
p 1 V1= p 2 V2
已知標準大氣壓下、50度飽和水的氧氣溶解度,為了簡便計算, 假設抽水形成真空后, 空氣從水中全部析出, 可以求出脫氣罐滿水時空氣的總體積V1。
由式( 4) 可以計算出在表壓為- 0.08572MPa 時氣體的體積V2, 即抽水時罐中水滿時液面下降的體積。經(jīng)計算此設備可以抽出水的體積為5.92 L, 液面下降高度約為8 cm。
經(jīng)過脫氣后, 系統(tǒng)水中氣體含量減少, 水泵抽水時液面下降高度要比剛開始飽和水時的下降高度還要低, 即系統(tǒng)每次處理水量會比5.92 L 還要小。所以很有必要給系統(tǒng)一個進、排水階段, 將脫氣罐中處理過的水抽出一部分, 同時增大下次抽水可以處理水的體積, 提高系統(tǒng)的工作效率。
真空脫氣機工作能力分析
(1) 水泵的抽水產(chǎn)生真空的能力取決于水泵的吸程。水泵的最大吸上高度“H”按m 水頭計算有
H = p b X 10.2- H v- H s (5)
式中, p b 為大氣壓力( 可設定為0.1 MPa) , 閉式系統(tǒng)中為系統(tǒng)壓力; H v 為汽蝕余量, m 水頭; H s 為安全余量, 最小0.5 m 水頭。由于是在水泵進口處產(chǎn)生真空, 因此不必考慮汽蝕余量。則水泵的最大吸程可以達到983 m, 表壓可以達到- 0.0983 MPa, 滿足脫氣真空度需求。
(2) 當脫氣罐確定后, 整個真空脫氣系統(tǒng)所占有主水路水量一定。假設進、排水階段進入罐中水不會與罐中已脫氣水混合, 則系統(tǒng)每個循環(huán)的工作時間可以通過計算得出。以假設情況分析, 每個循環(huán)處理的水量體積包括: 水泵抽水階段抽出水的體積,進水排氣階段進水體積, 進、排水階段泵排出水的體積。
假設進水排氣階段進水也為泵的工作過程, 則每個循環(huán)過程處理水量的速率即為泵的流量。選擇泵的流量, 可以確定系統(tǒng)的工作能力。經(jīng)計算此設備每個循環(huán)處理水量為30.79 L, 需要的時間為115s, 注入系統(tǒng)已脫氣水為29.55 L。這些低含量的水是不飽和水。對氣體具有較高的吸收性, 它將吸收系統(tǒng)中的氣體以尋求氣水平衡。當系統(tǒng)水量為50m3, 水溫在50度時, 所需時間用MTLAB 編程計算結(jié)果約為192.5 h。
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