真空脫氣設(shè)備工作效率和工作能力分析
真空脫氣設(shè)備工作效率分析
已知一定量的氣體在等溫時(shí)體積(V) 和壓力(p) 成反比為
p 1 V1= p 2 V2
已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、50度飽和水的氧氣溶解度,為了簡(jiǎn)便計(jì)算, 假設(shè)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(shí)空氣的總體積V1。
由式( 4) 可以計(jì)算出在表壓為- 0.08572MPa 時(shí)氣體的體積V2, 即抽水時(shí)罐中水滿時(shí)液面下降的體積。經(jīng)計(jì)算此設(shè)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(guò)脫氣后, 系統(tǒng)水中氣體含量減少, 水泵抽水時(shí)液面下降高度要比剛開(kāi)始飽和水時(shí)的下降高度還要低, 即系統(tǒng)每次處理水量會(huì)比5.92 L 還要小。所以很有必要給系統(tǒng)一個(gè)進(jìn)、排水階段, 將脫氣罐中處理過(guò)的水抽出一部分, 同時(shí)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(jī)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(jì)算有
H = p b X 10.2- H v- H s (5)
式中, p b 為大氣壓力( 可設(shè)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(jìn)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(dá)到983 m, 表壓可以達(dá)到- 0.0983 MPa, 滿足脫氣真空度需求。
(2) 當(dāng)脫氣罐確定后, 整個(gè)真空脫氣系統(tǒng)所占有主水路水量一定。假設(shè)進(jìn)、排水階段進(jìn)入罐中水不會(huì)與罐中已脫氣水混合, 則系統(tǒng)每個(gè)循環(huán)的工作時(shí)間可以通過(guò)計(jì)算得出。以假設(shè)情況分析, 每個(gè)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(jìn)水排氣階段進(jìn)水體積, 進(jìn)、排水階段泵排出水的體積。
假設(shè)進(jìn)水排氣階段進(jìn)水也為泵的工作過(guò)程, 則每個(gè)循環(huán)過(guò)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(jì)算此設(shè)備每個(gè)循環(huán)處理水量為30.79 L, 需要的時(shí)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(duì)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(dāng)系統(tǒng)水量為50m3, 水溫在50度時(shí), 所需時(shí)間用MTLAB 編程計(jì)算結(jié)果約為192.5 h。
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