不凝气含量—压力—温度和水冷凝率间的关系.docx

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1、不凝气含量一压力一温度和水冷凝率间的关系目录1 .前言12 .aspenp1us进行模拟计算13 .冷凝温度与压力的关系34 .冷水机制冷系统中冷凝温度与压力分析51 .前言昨天介绍了真空泵抽走的汽中都有什么的问题，有同仁想再深入了解一下不凝气、压力、温度和冷凝水冷却率（液态水的量/总水量）之间的关系。可以根据混合物的露点计算公式进行计算，因为操作压力不是很高，对于汽相可以采用理想气体状态方程计算，液相采用PR或者更复杂的，精度也更高的一些状态方程极性计算，比如1eeKeS1er-P1OCK对比态原理等方程即可。一般的化工热力学教材中都有介绍。2 .aspenp1us进行模拟计算我是为了节省时

2、间，直接采用aspenp1us进行模拟计算。（计算精度会有一定的偏差，误差在1%以内），所以计算结果仅供参考，仅仅是为了找到规律。在恒定压力2bar的条件下，计算了空气含量分别在1%,0.5%和0.1%时候，不同的冷凝水温度对应的汽化摩尔分数间的关系（液化摩尔分数二I-汽化摩尔分数）。计算结果见下表：化尔数汽摩分不凝气含量1%0.50%0.10%0.00%温度/C0.010-139.99101.33118.15121.410.052114.85118.26120.79121.410.093117.90119.69121.07121.410.135119.02120.23121.17121.41

3、0.176119.59120.51121.23121.410.218119.94120.68121.26121.410.259120.18120.80121.29121.410.301120.35120.88121.30121.410.343120.48120.95121.32121.41化尔数汽摩分不凝气含量1%0.50%0.10%0.00%温度/0.384120.58121.00121.33121.410.426120.66121.04121.33121.410.467120.73121.07121.34121.410.509120.79121.10121.35121.410.551120

4、.83121.12121.35121.410.592120.87121.14121.35121.410.600120.88121.14121.36121.410.634120.91121.16121.36121.410.675120.94121.17121.36121.410.717120.97121.19121.36121.410.758120.99121.20121.37121.410.800121.01121.21121.37121.41压力恒定在2bar,纯水的沸点准确目值应该是120.2C,计算有偏差，偏差在1%左右。将上表绘制成图就可以直观得到如下结论:1）在压力和不凝气含量一定的

5、情况下，液化摩尔分数随着冷却温度的降低而增大；2）在汽化摩尔分数一定的情况下，不凝气含量越大，冷却温度和纯水的饱和沸点温度差值（后文简写为越大。3）在冷凝率85%以上时候，AT呈指数急剧变化。3 4）不凝气排放一定要及时，从计算结果可以看出，如果不凝气的含量到达1%时，液体冷凝率为85%的时候，4T6C,如果不及时排走不凝气，有效平均换热温差降低差不多3。当不凝气降到0.1%时候，温度差的影响就基本上可以忽略了。所以在实际工业化控制的时候，可以通过冷凝水的温度来控制不凝气排放阀门的开度。保证不凝气及时彻底排出，保证换热效率。4 .冷凝温度与压力的关系一、概述冷凝是指气体或蒸汽在一定条件下被转化

6、为液体的过程。在实际应用中，冷凝技术被广泛应用于制冷、空调、液化气体存储和输送等领域。而冷凝温度与压力之间的关系则是冷凝技术中的一个重要概念。二、冷凝温度与压力的基本关系1,冷凝温度冷凝温度是指气体或蒸汽转化为液体时的温度。常见的冷凝物有水、氨、氟利昂、丙烷等。冷凝温度随着环境温度、压力、冷凝物的种类和纯度等因素而变化。2压力压力是指物体受到的力和单位面积之比，通常用帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa)表示。在冷凝过程中，压力的变化会影响冷凝物的液化速度和温度。3.关系在一定条件下，冷凝温度和压力之间存在一定的关系。具体来讲，当气体或蒸汽的压力增加时，所需的冷凝温度也会随之上升；反之，当压力减小时，

7、冷凝温度也会相应下降。三、常见的冷凝温度和压力计算公式为了更好的控制和应用冷凝技术，常见的冷凝温度和压力的计算公式如下：1 .水的冷凝温度计算公式Tc=253.15-2.366P其中，TC为水的冷凝温度，单位为K；P为水的压力，单位为kPa。2 .氨的冷凝温度计算公式Tc=-1.971n(P)+154.6其中，TC为氨的冷凝温度，单位为C；P为氨的压力，单位为kPa。3 .氟利昂的冷凝温度计算公式Tc=-93.7-0.406P其中，TC为氟利昂的冷凝温度，单位为C；P为氟利昂的压力，单位为kPao四、实际操作指导为了确保冷凝技术的正常运行和最佳效果，需要注意以下几点：1 .选择适当的冷凝物和冷

8、凝温度。2 .根据压力变化及时调整冷凝温度。3,控制系统内部的污染和缺气情况，保证系统运转顺畅。3 定期检查和维护冷凝器，保证其正常使用寿命。五、小结冷凝温度和压力之间的关系在冷凝技术中具有重要的意义。熟练掌握冷凝温度和压力的计算公式以及实际操作技巧，可以有效提高冷凝技术的应用效率和安全性。4.冷水机制冷系统中冷凝温度与压力分析冷水机制冷系统中冷凝温度的高低，主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度，可以提高压缩机的制冷量，减少功率消耗，从而提高制冷系数，提高冷水机制冷系统中冷凝温度的高低，主要取决于冷却介质的温度及流量、冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝温度，可

9、以提高压缩机的制冷量，减少功率消耗，从而提高制冷系数，提高运行的经济性。但冷凝温度也不应该过低（尤其在冬天需特别予以注意），否则将会影响到制冷剂的循环量，反而使制冷量下降。冷凝温度过高不仅制冷量下降，功率消耗增加，而且会使压缩机的排气温度增高，润滑油温度升高，粘度降低，影响润滑效果，甚至结碳，使气阀密封性能下降，直接影响到压缩机运行的可靠性和寿命。因此，在实际运行过程中，必须密切注意冷凝温度，必要时也应给予调整。冷凝温度与冷凝压力之间也有一定的对应关系。因此冷凝温度的调节，同样可以通过调节冷凝压力来达到。在冷却介质（水或空气）的温度一定时，冷凝压力的调整，可通过改变冷却介质的流量和冷凝面积来达

10、到。冷却介质流量增加，流速相应提高，可减少传热温差，从而降低冷凝温度;增大传热面积（可通过增加并联冷凝器的台数来实现）也可达到降低冷凝压力的目的。降低冷却介质的温度，冷凝压力可明显下降。冷凝压力的高低，可通过装在压缩机排气端得压力表上的指示值反映出来。冷凝温度和冷凝压力冷凝温度也是制冷装置运行中最重要的参数之一，冷凝温度是指制冷剂在冷凝器中由气态冷凝成饱和液态时的温度，它于相应的冷凝压力是对应的,冷凝温度升高，冷凝压力也升高。一般在特定的制冷系统中，冷凝压力升高，压缩比增大，压缩机的压缩功增大，制冷效率降低，在标准工况下，冷凝温度每上升10C,制冷量下降10%,轴功率增加20%。另外，冷凝温度

11、过高，还将弓I起压缩机排气压力过高，排气温度升高，这对压缩机的安全运行十分不利，容易造成事故。反之，冷凝压力降低，系统的耗电量减少。因此，制冷系统在较低的冷凝压力下运行，一般认为可以获得节能效果。冷凝温度的确定冷凝温度的确定与冷凝器的型式有关，对于水冷式冷凝器，冷凝温度决定于冷却水的温度、流量、流速、冷凝面积、压缩机的排气量以及空气湿度、油污、水垢等影响冷凝器传热效率的各种因素，一般情况下，水冷式冷凝器的冷凝温度比冷却水出口温度高46。风冷式冷凝器的冷凝温度主要决定于空气温度、空气流速、冷凝面积、压缩机的排气量及影响冷凝器传热效率的各种因素。风冷式冷凝器的冷凝温度比空气温度高812C。合理的冷凝温度是通过经济、技术的综合分析确定的，表3是几种常见制冷剂合理的冷凝温度：综上可见，冷凝温度受到许多因素影响，但是从节能角度，在设计时应适当选取较高的冷凝温度，即配置较大的冷凝换热面积，达到节能运行的目的。从操作调节的角度，应控制制冷装置在尽可能低的冷凝温度下运行，以提高制冷效率，降低运行费用。