DOI: https://doi.org/10.18198/j.ind.gases.2014.0712

РАЗРАБОТКА ДВУХРЕЖИМНОЙ ВРУ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ С ЦИРКУЛЯЦИЕЙ ПОТОКА ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ДЕТАНДЕР-КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ

Г. К. Лавренченко, А. В. Плесной

Аннотация


В современных воздухоразделительных установках (ВРУ), реализующих циклы среднего давления с циркуляцией потока воздуха, не удаётся эффективно использовать работу его расширения в детандере. Исследования показали, что работу расширения части перерабатываемого воздуха можно преобразовать в дополнительную холодопроизводительность в детандер-компрессорном агрегате (ДКА) специальной конструкции. Анализируются характеристики ВРУ при её работе в режиме выдачи жидкого кислорода или в газожидкостном режиме, когда дополнительно производится ещё и газообразный кислород под давлением. Найдены оптимальные режимные и конструктивные показатели ДКА, отвечающие максимуму его КПД. ДКА разрабатывался для режима выдачи только жидкого кислорода. При одновременном производстве сжатого и жидкого кислорода ДКА работает в нерасчётном режиме. Проведенное исследование показало, что созданный ДКА обеспечивает экономичную работу ВРУ и в газожидкостном режиме. Это подтверждает возможность создания надёжной и достаточно эффективной двухрежимной ВРУ с машинами только динамического принципа действия.


Ключевые слова


Воздухоразделительная установка (ВРУ); Жидкий кислород; Сжатый кислород; Газожидкостный режим работы; Детандер-компрессорный агрегат (ДКА)

Полный текст:

PDF

Литература


Gorenstein I.V., Lavrenchenko G.K. (2003). The analysis of methods for increase of an output of liquid products in air separation plants of average pressure// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. -— No. 3. — P. 33-37. (Rus.).

Lavrenchenko G.K., Plesnoy A.V. (2013). Increasing the efficiency of the gas-expansion machine-compressor units used in the structure of the air-separating installations of medium pressure// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — No. 4. — P.18-23. (Rus.).

Lavrenchenko G.K., Plesnoy A.V. (2013). Creation of an oxygen air separation installation of low pressure for operating in liquid or gas liquid modes// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. -— No. 6. — P.41-47. (Rus.).

Skorodumov B.A., Karpov V.N., Pisarev Yu. G. (2002). The air separation units of new generation// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. -— No. 4. — P. 23-30. (Rus.).

Zhu Y., Leggs S., Laird C.D. (2010). Optimal design of cryogenic air separation column under uncertainty// Computers & Chemical Engineering. — V. 34. — No. 9. — P. 1377-1384.

Lavrenchenko G.K., Plesnoy A.V. (2013). Optimization of a two-shaft expander-compressor unit with simultaneous improvement of air-separating of medium productivity// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. -— No. 2. —- P. 15-23. (Rus.).

Wen J., Zeidan F. Y., Jain D. (1994). Design, analysis and Testing of High Performance Bearings in a High Speed Integrally Geared Compressor// Proceedings of the Twenty-Third Turbomachinery Symposium. — P. 31-42.

Dalbert P., Ribi B., Kmeci T., Casey M.V. (1999). Radial compressor design for industrial compressors// Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. — V. 213. — No. 1. — P. 71-83.

Vance J. M., Royal A. C. (1975). High-speed rotor dynamics an assessment of current technology for small turboshaft engines// Journal of Aircraft. — V. 12. — No. 4. — P. 295-305.

Epifanova V.I. (1998). Compressor and expander radial turbo machine. — Moskow: Bauman Moskow State Technical University Publisher. — 624 p. (Rus.).

Brodyansky V.M., Meerzon F.I. (1970). Production of oxygen. — Moskow: Metallurgy. — 384 p. (Rus.).


Пристатейная библиография ГОСТ


1. Горенштейн И.В., Лавренченко Г.К. Анализ способов увеличения выхода жидких продуктов в воздухоразделительных установках среднего давления// Технические газы. — 2003. — № 3. — С. 33-37.

2. Лавренченко Г.К., Плесной А.В. Повышение эффективности детандер-компрессорных агрегатов, используемых в составе воздухоразделительных установок среднего давления// Технические газы. — 2013. — № 4. — С.18-23.

3. Лавренченко Г.К., Плесной А.В. Создание кислородной ВРУ низкого давления для работы в жидкостном или газожидкостном режимах// Технические газы. — 2013. — № 6. — С.41-47.

4. Скородумов Б.А., Карпов В.Н., Писарев Ю.Г. Воздухоразделительные установки нового поколения//  Технические газы. — 2002. — № 4. — С. 23-30.

5. Zhu Y., Leggs S., Laird C.D. Optimal design of cryogenic air separation column under uncertainty// Computers & Chemical Engineering. — 2010. — V. 34. — No. 9. — P. 1377-1384.

6. Лавренченко Г.К., Плесной А.В. Оптимизация двухвального детандер-компрессорного агрегата с одновременным совершенствованием ВРУ средней производительности// Технические газы. — 2013. — № 2. — С. 15-23.

7. Wen J., Zeidan F. Y., Jain D. Design, аnalysis and Testing of High Performance Bearings in a High Speed Integrally Geared Compressor// Proceedings of the Twenty-Third Turbomachinery Symposium. — 1994. — P. 31-42.

8. Dalbert P., Ribi B., Kmeci T., Casey M.V. Radial compressor design for industrial compressors //Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. — 1999. — V. 213. — No. 1. — P. 71-83.

9. Vance J. M., Royal A. C. High-speed rotor dynamics аn assessment of current technology for small turboshaft engines// Journal of Aircraft. — 1975. — V. 12. — No. 4. — P. 295-305.

10. Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. — 624 с.

11. Бродянский В.М., Меерзон Ф.И. Производство кислорода. — М.: Металлургия, 1970. — 384 с.





Flag Counter