Расчет времени на погрузку

При изучении установок повторного сжижения была рассмотрена методика расчета времени погрузки при исполь­зовании судовой установки повторного сжижения. На практике реальный цикл несколько отличается от идеального за счет теплообмена с окружающей средой в системе всасывания паров. Приведенные ниже приближенные расчеты потерь холодопроизводительности в реальной установке реконденсации полезны для практического использования.

1. Потери во всасывающем трубопроводе. Потери производительности такого рода происходят из-за того, что во всасывающем трубопроводе установки повторного сжижения (между куполом танка и компрессорами) происходит значительный нагрев всасываемых паров. Даже в случае изолированных трубопроводов на всасывании компрессоров, потери, тем не менее, будут составлять весьма большую величину.

На судах некоторых типов на всасывающих трубопроводах иногда устанавливают дополнительные теплообменники, позволяющие снизить нагрев газа на всасывании компрессоров. Для наглядности рассчитаем потери на всасывании компрессора на конкретном примере.

Пример 1: Аммиак находится в танке при давлении 3,98 бара, при этом температура его пара в куполе танка составляет -2°С, на всасывании компрессора пары аммиака имеют температуру 20° С. Определить потери производи­тельности установки повторного сжижения.

Решение: Плотность перегретых паров аммиака при температуре —2° С и давлении 3,98 бара составляет 3,17 кг/м³. Плотность перегретых паров аммиака при температуре 20° С и давлении 3,98 бара — 2,90 кг/м³ (данные выбираем из таблиц термодинамических характеристик аммиака - см. Приложен. 1)

Таким образом, уменьшение плотности паров составит

3,17 - 2,90 = 0,27 кг/м³, или в процентном выражении

0,27 x l00%=8,5%.

3,17

Определив потери, возникающие в данном случае на каждый градус превышения температуры на всасывании, получим следующее

Превышение температуры паров во всасывающем трубопроводе составит:

20 - (-2°С) = 22°С.

Потери массовой производительности на каждый градус превышения температуры

8,5 % = 0,4%.

22

Такие же расчеты, выполненные для других газов, показали, что процентное значение потерь массы паров во всасывающем трубопроводе для всех типов грузов, перевозимых на судах, примерно одинаково и составляет 0,4% на каждый градус превышения температуры паров на всасывании компрессора по сравнению с ее значением на выходе из танка.

2. Потери за счет падения давления на всасывании давления. Шероховатости внутренней поверхности трубопрово­дов, их изгибы, фланцевые соединения, клапаны — все это снижает весовое соотношение перерабатываемого комп­рессором газа на каждый куб. метр за счет падения давления на всасывании компрессора. Рассмотрим значения таких потерь на примере.

Пример 2: Аммиак находится в танке под давлением рT = 4 бара, давление на всасывании компрессора (рB) — 3,6 бара. Определить массовые потери производительности компрессорной установки.

Решение: Падение давления (∆р), т. е. превышение давления в танке над давлением всасывания компрессо­ра, составляет 0,4 бара. Следовательно, потери в массовом соотношении всасываемых паров на каждый куб. метр:

∆р = рТ - рВ или ∆р = 0,4 • 100% ≈ 10%

рТ 4,0

Таким образом, общие потери для рассмотренного случая равны

0,4% • (22°С) + 10% = 18,8%

Как видно, примерно 1/5 часть времени работы установки реконденсации уйдет на компенсацию потерь во всасыва­ющем трубопроводе.