氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化.pdf

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1、第 3 期制冷学报 11 氨吸收制冷降膜吸收器 传质计算及其传热强化 华南工学院 钱颂文 摘要 本文论述 了氨吸收制冷 中主要设备降膜式吸收器较为梢确的计算方法 。 由于氨吸收过程 为强放热过 程 , 故既有传质过程 , 又有传热的过程 。 因为吸收过程溶液的温度不是均 匀下降的 , 故其所需传热面积 不能采用一般的平均温度差来计算 , 而需将管子按长度分为许多微小段 , 逐段进行吸收和传热计算 . 求 出直到将全部氨气 负荷吸收时所需的段数和管长 , 即求出了设备所需的面积 。 用对数温度差传热方法 计 算的设备面积比用逐段传热传质计算所得的结果要大得多 。 文中还提出了强化传热的措施 ,

2、以提高设备 效率 。 绪 言 氨吸收制冷应用于工业已很久 , 我国亦有不少工厂 已采用了吸收制冷 , 但都是以蒸汽 为热源 , 利用太阳能” , 13废(余) 热为热源的还很少 。 近年 , 我们设计了两套利用柴油机 排气作 为热源的氨吸收 制冷 装置作为渔业冷冻保鲜之 用 。 单级氨吸收制冷工艺流程如图 1所示 , 从精馏塔顶1 1出来的高纯度氨气 (重量百分浓 度为9 9 . 8%) 进入冷凝器v l , 被冷却水冷凝成液体氨 , 再通过过冷器V与来自蒸发器珊的 、甘 叨、 9 火 1 1 ,曰 1 几 叼l、 10 图 1 单级氨吸收制冷流程图 l一发生器 ; 2一提 馏段 ; 3一蒸馏

3、塔 ; 4一 回流冷凝器;5一精馏段;6一冷凝器; 7一 过冷却器;8一燕发器;9一 吸收器; 1 0一溶液 泵 ; 1 1 一 溶液热 交换器 制 冷学报 1980 年 气氨进行热交换后 , 经节 流阀V I减压后进入蒸发器汽化 , 将通过蒸 发器内的 C a Ch 盐水 冷却 , 制冷效应就在这里获得 。 氨气再通过过冷器进入吸收器姗 , 被来自精馏塔底的稀氨 水溶液所吸收 。 从吸收器底部出来的浓氨水溶液经溶液热交换器X送回精馏塔内再精馏 , 从而达到连续制冷的循环过程 。 氨吸收 制冷过程中的吸收器 , 国内外都广泛应用膜式吸收器 。 目前 , 国内以使用卧 式列管膜式吸收器为主 ,

4、而立式管内降膜式吸收器还很少采用 , 但它的实际效率却比卧式 为高 。 二 、 立式降膜式吸收器简介 实现氨吸收制冷的关键设备是蒸馏塔和吸收器 。 由于水吸收氨的过程是一种化学吸收 过程 , 其吸收过程所放出的反应热必需及时除去 , 需要大量的冷却面积 , 其金属耗量占整 个吸收制冷系统很大的比重 。 例如某年产数千吨氨的化肥厂的氨吸收制冷双级发生双级吸 收的流程中 , 其高低压两个吸收器的总传热面积达 1000米 , 为流程中其它换热设备的全 部换热面积的两倍 ; 消耗金属达4 0吨 , 约 占吸收制冷全部设备重量的4 0 %( 1 2 。 为此 , 设 计高效的吸收器以提高吸收效率和强化传

5、热是节省吸收制冷装置的投资和提高制冷热效率 的主要途径之一 。 立式膜式吸收器是一种高效的吸收装置1 6 , 稀氨水溶液沿列管垂直壁面在管内成膜 下流 , 与上升氨气逆流接触而吸收 。 它比卧式的管外喷淋式的膜式吸收器占地少 、 效率 ( 1 1 1 .!. , l! ! ! 七七尸尸甲 , 尸-下 叮. _ . . . .口. . . .l:l l l 口声沪产 产 门门 . 曰. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 目目. .目白 白 ,扮 扮扮 、 、 、 、 、 、, 11日 1 1 1 1 11一 ” ” ”.!, 任 任任任任 高以及喷淋密度大

6、, 在结构上容易保证吸收 所需的最低喷淋密度 。 这对于像水吸收氨这 种强放热的气体吸收过程尤为重要 , 为了避 免破坏 其液膜 , 需要采用更大的喷淋密度 。 这种管式膜式吸收器可以在管外同时用冷却 ; ; ; 、 、 、 图 2 立式腆式吸收器 l一 外壳;2一换热昔.3一管板;4一封 头 ; 5一 集液摘;6一稀液进口;7一氨气 进口 , 8一浓液出口 ; 9一布膜器; 1 0一 冷却水进口 ; 1 1一 冷却水出口 ; 汗一 折 流板 ; 1 3一测压管;1 4一 不凝气排除口 图 3 布膜器 1一布液管;2一布液管 支承板 ; 3一 稀氨体; 4一 上管板; 5一管与管间 : 6一

7、冷却水;7一 下管板 8一氨气 第 3期 氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化 1 3 水冷却 , 以接近等温吸收条件 , 提高吸收效率皿 4 。 立式膜式吸收器相当于一台立式列管换热器 (图2 ) , 其上管箱每根管端设有液体分布 器(图 3) 。 吸收过程就在管内壁面液膜上进行 , 其管壁面既是传质面 , 又是传热面 , 是传 质传热同时进行的过程 。 三 、 立式降膜式氨吸收器理论计算 (一) 理论计算 1 . 吸收器传热计算 目前 , 膜式吸收器的计算 , 当过冷度不大时 , 其所需的面积 , 都是当作一般的换热器 来计算的 。 即是按照一般的传热方程来计算所需的传热面积 。 (l

8、) F = 一一鱼一- K . t m 吸收器热负荷 , 千卡/小时; 吸收器传热面积 , 米 2; 吸收器总传热 系数 , 千卡/米 2 时 。C ; 平均温度差 , 。 Q K F 电 式 t m一 这样的计算方法 , 仅仅考虑冷却移 走吸收反应热所需传热面积 , 而没有考虑到复杂的 吸收传质过程的要求 , 笼统地以一般传热方程求出的面积作为同时可以满足传质所需要的 面积 , 过于简单粗略 , 这样求出的面积必然与实际所需的面积不符 。 、 实际上 , 由于氨吸收过程是传热传质 同时进行的过程 , 当传质数量增加 , 气体为溶液 吸收时所放出之热量大 禅过传热面为冷却水所传递带 走的热量时

9、 , 人 这时溶液的温度反而 会增高 ; 反之 , 则溶液的温度就会下降 。 由此可见 , 其吸收过程在很多情况下溶液温度 不是均匀下降的 , 因而其传 热方程 中的温度差采用对数平均温度差就不太合理 , 而卫 赘该 采用分段的方法 , 进行逐段的计算l 。 2 . 吸收器的传质计算吸收器所需的吸收面积可按一般的吸收 方程式来计算 。 G = K 。 F (七 卜屯 L) (2) 或 G = K 气 F (p 一p, )(Za) 式中 , G 氨气吸收量 , 公斤/小时; F , 吸收面积 , 米 2 ; K。 按液膜计的总传质系数 , K 气- 按气膜 计的总传质系数 , 公斤 米 2 时

10、公斤 米 2 时 大气压 红 溶液浓度 , 重量% ; 成与气相 中氨组分分压 p相平衡的溶液浓度 , 重量% ; p 气相中氨组分分压 , 大气压 ; . 注 : 见以下计算表1第8拦 制冷学报 9180 年 P 溶液中与氨组分浓度七相当的氨组分分压 , 大气压 。 与气相中氨分压相平衡的溶液浓度可由享利定律求得 。 屯t 二 H p (3) 式中 , H 亨利常数 ,l 大气压 气相中氨组分分压可用下式表示 : P = P y 式中 , P 气体混合物总压 , 即吸收器操作压力 , 大气压 ; y 气体混合物中氨组分分子分率 。 氨分子分率可 由重量%浓度换算得 : (4) 一二 立 一

11、十 M 帆 ( l 一 线) (5 ) M 水 , 式中 , 七 飞 气体混合物 中氨组分重量%浓度 ; M , 氨气分子量 ; 峡 。 气体混合物中水蒸汽分子量 。 与溶液中氨组分浓度相 当之氨气分压可表示成下列形式 : P 二 P 份。 y 份 式中 , P . 溶液之饱和压力 , 大气压 。 溶液之饱和压力可根据溶液之浓度和温度由氨水溶液焙 一浓图 中查得 。 衡浓度丫 . 亦可由此图中找得 , 而后由扩 换算成分子分率 y 。 (1 ) 传质 (吸收)系数 传质系数可由下列公式进行计算 : (6) 相应之气 相平 1HI - 二二丁一一= 十 K o k , k. . 日几 .曰 (7

12、) 或 式中 1 K 气 1 . 1 一 十 一 k气Hk。 (7a) k气 气膜传质分系数 ,公斤 米 2 时 大气压 k。 液膜传质分系数 ,公斤 米 2 时 对于像氮那样易溶于水的气体 , 其液膜传质阻力与总传质阻力相比甚小 , 传质阻力主 要在气膜 。 传质 因而 , (吸收) 公式(7a)中第二项不卜可以忽略不计 , 于是可将(7 a)式简化为: 一 、 一“ 一 乃 H k。 即一“ ” 十 ” ” 、 一 川、 /二 K 气” k气 系数可由下列准数式求出 : (8) N u气= o o 3Re 义 po k r ,10 ( 9) 第 3 期氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强

13、化 式中 , N u 气 气体努歇尔特准数 ; N u气 R e气 气体雷诺准数 ; R e气 = r P 气 气体普兰特准数 ; Pr , t 二 k 一 d - D d , p 备 u 林g 林g 以 D R eg是 “ p r火 3, (10 ) D 一 山片 一 R T 公式( 9 )经变换整理后得 : k气 =0 . 03 式 (9 )和(1 0)中 , p去 气体氨重度 , 公斤/米 ; 林: 气体氨粘度 , 公斤/米 时 ; D 气体扩散系数 , 米 /时 ; 山 当量直径 , 此处即管内径 , 米 ; 石 气液相对速度 , 米/ 时 ; k 传质分系数 , 米 /时 。 (2)

14、 氨在水 中扩散 系数 D = 5 33 10 5省 厂” 式中 , T 气体绝对温度 , “ K ; P 气体压力 , 即吸收器操作压力(总压) (3) 传质分系数 传质分 系数与气膜传质分系数的关 系为 : ( 1 1) , 大气压 。 k 气 = M 帆 k R T 式 中 , R 气体常数 , R 二 0 . 08 2 公斤 “ K (4) 气液相对速度 气液两者为逆流过程 。 u = = u 气+u液 式中 , 石 气 气体管内流速 , 米 /小时 ; 石 . 管内液膜速度 , 米 /小时 ; G 产 井 n 叫下一 d P讼 制冷学报 1 t j 8 0年 L pt6 式中 , G

15、 气体量 , 在吸收器顶部时 , 气体量即为吸收器于 1 卜 出气狱G :, 公斤/小时 : L 液体平均喷淋密度 , 公斤/米 小时 : pt 稀溶液重度 , 公斤/米 ; 6 液膜平均厚度 , 米 。 (5) 液体平均喷淋密度 L = (L . + G/2) n 兀d 式中 , l L 吸收器进 口稀溶液量 , 公斤/小时 ; L 溶液平均喷淋密度 , 公斤/米 小时 : n 吸收器列管数 ; 。 d 吸收器管子内径 , 米 。 (6) 液膜平均厚度 . 根据掖层沿垂直壁面等 速下降时液层 重力与枯滞 摩擦力相平衡 的关系 : ,J得液膜厚 度为2 0 6二 g . P L (P L一 P

16、:) 习者 光 警 指于 早 贵 i下而一 攀 需蕊 l ( 2 ) 式中 , 林L 液体粘度 , 公斤/米 时 ; g 重力加速度 , g = l . 27 x l o “ , 米/小时 2 。 上述液膜厚度计算公式的推导过程系假定全部管壁内表面皆为液体所均匀润湿 , 并且 假定液体在管内呈层流状态 。 但要使管内壁表面为液体所均匀润湿 , 则必需保证液体具有 一定的喷琳密度和液体沿管周边的均匀喷淋 。 若液体的喷淋密度太低 , 则所形成的液膜易 为液体的表面张力作用所破坏 。 最小的稳定的膜厚与沿其表面流动的气速有关 , 一 般当竹 内气速低于 3一3 . 5米/秒时 , 液膜厚度约为5

17、0微米左右 。 当膜厚不低于此值时 , 或液体雷 诺数小于 20 0 时 , 膜流系属于稳定的层流状态 8 , ,” 。 . (二) 文式膜式吸收器的逐段计算法 1 。 计算方法 可应用上述传热和传质基本方程式 , 进行吸收器面积的逐段传热传质计算 。 取列管长 度任意一小段打作为计算单元 , 进 行自上而下的逐段计算 , 所有氨气全部吸收 时所需的段 数乘上每计算刁 该之长度 h , 即为列管实际所需之长度 。 如果每段计算高度 h 取得愈小 , 则计算结果愈为精确 。 下面以我们设计的氨吸收制冷工程中立式膜式吸收器为例 , 具体介绍其计算过程 。 2 . 计算举例 ( 1 、 )设计条件

18、根据氨吸收制冷工段物料平衡和热量平衡工艺计算结果 。 吸收器热负荷 : Q 人= 6 1 . 2 x l 0 4 , 千卡/小时 ; 第 3期 氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化 吸收器氨气总吸收量 : G = 1350 , 公斤/小时 ; 吸收器入口稀氨溶液量 : lL = 890 0 , 公斤/小时; 吸收器稀氨液入口温度 : l t L 二 4 4 , ; 吸收器稀氨液入口浓度 : 欲 = 0 . 21 , 重量分数 ; 吸收器出口浓氨液温度 : t出 二 3 8 , ; 吸收器出口浓氨液浓度 ; 毓 = 0 . 31 4 , 重量分数 ; 吸收器冷却水出口和进口温度 : 出口温度

19、 t w,= 3 6 , ; 入口温度 t入 二 3 0 , ; 冷却水需要量 : 丽 二 1 0 1 50 0 , 公斤/小时 。 (2) 按一般传热方程式初估设备尺寸 总传热系数参考我国现有生产装置中卧式管 外喷淋式膜式吸收器的数值 。 取 : K = 4 5 0 , 千卡/米 2 时 ; 近似按对数平均温度差计算 : m t = 8 , 设备面 积 : F = 澳婴粤 - = 170 , 米 , 4台UX匕 暂选立式膜式吸收器内径 D = 1000 , 毫米和中3 8 x 3 . 5的列管数 2 7 1根三角形排列 。 每米管高传热面积 : 。 . 0 . 038 + 0 . 03 1

20、。_ l 二 乙 11 兀 =乙廿 。 4 。 ;术 艺 列管长 : ” = 带 = 5 8 0 , 米 (3) 传热系数校核 1 ) 管内给热系数计算 整个立管高度内溶液平均喷淋密度 : G L I+ 2 1350 8900+2 271 x 0 . 031 笼 = 3 6 2 . 8 , 公斤/米 时 一竺运经卫卫丝一 二 0 . 2 6 2 , 2 重量% 川 C之 井均 n,平 尸 卜 氨水溶液平均浓度 : 氨水溶液平均温度 : 44+38 平均 2 = 41 , 由图 4 查得液膜给热系数为 : 气 = 1 83 0 , 千卡/米 2 小时 制 冷学报 1980 年 2) 壳程给热系数

21、计算 壳程设有园缺挡板 , 其基准流道截面为 : r = 了f : f Z 式中 , f , 弓形缺口处有效截面 , 米 2; f Z 相邻两挡板间平均有效截面 , 米 2 。 f l和f Z 经实际排管后计算得 : f := = 0 . 08 , 米 2; f Z= 0 . 083 , 米 2 故得 : f = 了0 . 083 x 0 . 08 = 0 . 0815 , 米 加加 3砚砚熟几 却 . 5 0 l l z 衬衬 矛矛产产 曰 . . . . . . 口 . .州 . . . 、 、 、 、 、 、 、 、 丈丈万万 乓乓 塾塾 云云立立! ! ! 邓邓 洲洲产产 户尸 尸尸

22、户. - - - 、 、 、 、 、 、 、 、 宾宾 鬼鬼鬼 / / / / / 厂厂厂 尸口一 一、 、 、 / / / / / 洲尸 尸尸 , .呻脚 脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚脚 / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / . . . . . . . . . 一一l,、 一一一一一一一一一一一一一一一 二二二二 ,口. . .、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 飞飞飞飞飞飞飞飞飞

23、飞 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 I I I 州 州 万1 1 1 泞泞 p侧 河仆月 峨琳密度L x l . 2公斤/米 。 时 图 4 垂直喷淋管氨液的给热系数 单位面积冷却水量为 : G w= 巡 = 2 里丝生 fo 。 08 15 = 124540 0 , 公斤/米 2 时 水在 36+30 2 二 3 3 时的物理数据为 : 水的比热C p二 1 . 00 3 ; 钢管壁导热系数入 = 0 . 5 35 2 , 千卡/米 时 ; 水的粘度 林=0 . 757 2 , 厘泊(即2 . 73 , 公斤/米 时) 。 管壁温度为4 0 时水的粘度为 林w = 0

24、 . 635 , 厘泊 壳程给热系数为 : 。w= b . d?一 立 ( 卫平岌 、 。一 (典生、 13 ( 牛 丫 , 4二 1 . : 又 d 、 林 /、 人 / 卜绷 / 、./ 子 0 。 0522 0 6 0 。 53 52 0 . 038( 0 。 038 x 1245400 2 . 7 3 了 1 . 003 x 2 . 73 丫 /3 、 J X 0 . 5352 / ( 二 2 54 4 . 7 6 , 千卡/米 2 时 、 ./ 产 0 。 757 2 0 。 635 3 ) 总传热系数 第 3期 氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化 K二 1 . 1 . 6 .

25、 11 十 十十 十 0 液 ow 式中 , 6 管壁厚度; a ,垢 氨水溶液侧污垢系数 ; 二 a水垢 冷却水侧污垢系数 。 入 a奴 垢 据文献卿查得 a 。 二 5 , 00 0 , 千卡/米 2 时 ; K 二 a 水垢 二 a水垢 1 , 3 0 0 , 千卡/米 时 。 一卫一+ 一-上- - + -卫止 卫 旦旦旦 一+ 一上一 十一生- 18302544 。 764050001300 二 5 0 1 . 2 0千卡/米 2 时 (4) 传质系数 气体平均温度为2 2 , 气体密度 p孟二p :。 粤 、 ” 一 。 - 一Po 压力 2 . n大气压时的物性数据为 : T o

26、 _ _ _ 2 . 1 1 x 1 . 033273 一 ;二一 = U 。 了了 一-二 二: 尸尸二二 . -=1 11 1乙了石十 乙乙 . 5 5 3 , 公斤/米 式 中 , T 。 标准状况下气体温度 , 27 3; p。 标准大气压 p .。一一.司气体在标准状况下之密度。 气体粘度 林: 二 1 . 0 7 x 10 一4, 克/厘米 秒 = 0 . 038 5 , 公斤/米 时 扩散系数D N H3= 5 . 3 3 x l 0 一5 (273 + 22) 3/2 t Z 。 l 二 0 . 1 3 , 米 2 /时 。林: 0 . 0 385 r r 气 二 - 苏飞布丁

27、丁 罗 一一 - =一花一二二气代二, 二二一 . = 0 . 1甘 pg L , NH3 1 。 勺勺吞 x U 。 IJ Re气 = d以石 林 0 . 03 1 x 1 . 553u 0 。 0385 = 1 . 25从 l 管内气体速度为 : _ G n U,二 一 - - ,二一目一 r 、,了 日门 “ 了、 , 1 .J u 一尸g G . 271 x 0 . 785 x 0 . 03 1 2x l . 55 3 二 3 . 1 5G n, 米/ 时 4 掩液在平均温度 4 1 , 平均浓度 0 . 26 2 时的物性数据为 : pt = 890 , 公斤/米 ; 林L = 8乒

28、x10 一6 液膜厚度为 : 德粤 = 3 , “ 斤/米 “ 。 。 = 叼爪: L = 圣 v g P乞(P乞一p乞) 3 x 3 x 362 1 . 27 x 10 8x 890 x ( 890 一 1 . 553) 3 . 2 x 10 一4, 米 计算所得液膜厚度大于5 0微米 , 因而管壁可以获得均匀的喷淋湿润 。 20 制 冷 学 报 1980年 表 1 霜霜而犷 之竺竺 第一段 段 第二段 段 1 1 1 . 传热量 ( 千卡/时 ) : : : Q x:二 501 . 2 x 41 . 65 ( 44一36、 、 Q xZ二 051 . 2 冰 11 . 65 ( 49 3

29、5 . 1 2 , , Q Q Q x= K ,(tL x 一t w x ) ) ) 二 5874 0 0 0 = 9 9了10 0 0 ( ( (等于冷却水带走热) ) ) ) ) ) ) 2 2 2 . 传质系教K 气气 Re气 一 二 l 25( 3 . 15 X 2 7 + 127 1) ) )R队 2二 1 . 2 5(3 . 15 2 98 . 1 止丁l ) ) ) 公斤八米 2 时 大气压) : : : = 16 95 5 5 二 27 6 3 . 7 7 7 气气体雷诺数 Re气 气气气 二二 1 . 25( 3 . 15肠 + 12 71) ) ) ) ) ) ) K K

30、K气二o ,5 1 Re 哭 K气一0 . 05 l x (16 9 5)o . a a a K气: 二 L) . (,5 1沐 t 2 763 . 7) 卜” 2对 . 呀户户 = = = = = 19 . 54 4 4 4 4 3 3 3 . 气体氨浓度蔚蔚 灯 , 二 。 . 9 9 9川 ,二 生丝呸竺9 二 些竺卫二 _一望 吐三三 ( ( (重量分数、: : : : : 矛 J 一 ( i。 伟 AU 1 2了 刁 :叮 1 . 1 1 1 二二二二 0 . 9 9 9 9 化化成分子分率表 ,后 后 0 . 9/17 . _ _ _ () . 9 9 9 9 专专娜M佩 佩y l

31、 = 二 U 。 , U勺勺 1了了 J J J =了一一一一一一一一不二万下丁= = = () . 9 (l一0 . 9) ) )yz 二一 二 () 。 9 少l l l . . . 、户 J、,、1 5吸 , . . . 十 一一 卫 . 逻生 、 一上匕丛兰丝 丝 . . .吸 之Z 甲 I) 十 一 . . . 1718 8 81718 8 8 L L L 、 刁,凡 甄 几 月 . . .,. 术汽汽汽汽 4 4 4 . 溶液饱和压 力P 由稀氨液入口温度 气. 二 44 U U U 注f tL: 二 4)( 、 和以 : 二 (各 . 23 3杏图得 得 ( ( (公斤/厘米 2

32、): : : 和稀氨液入口浓度屯t ,二二 几 ,二 1 . 4 4 4 由溶液温度 tL和浓度 度 0 . 2 1遭得P,、l l l l l 屯屯i查氨恰 一浓图 ) ) ) ) ) ) ) 相相应卿平衡气相氨 氨瑞生0 . 9 26 6 6改; 2 .二 ) . 93 8 8 8 浓浓度 封 . . . . . . . 化化为相应之分子分率 y 0 . 92 6 6 6 1) . 冬)3R R R y y y y y = 一卫 一一一 - - - y , 二 竺 - - - - 一 一 二 0 . 9 1 1 1 1 U U U U U . 甘 26(l一0 . 9 2 6) ) )()

33、 。 93 8 (l【) . 甘38) ) ) 十十 一 + 一 1 1 1 1 1718 8 8 1718 8 8 二二二 0 . 93 3 3 3 3 在在此浓度下相应之氮分压 压 或 二 1 x o . 9 3二0 . 93 3 3 l、 . 二 1 . 4 x 0 . 95 几 . 28 8 8 ( ( (公斤/厘米 2): : : : : : : p p p 。 二 P二y . . . . . . . 5 5 5 . 气体氨吸收量 量 G一 二 19 . 54 x l4 . 6 5 5 5 AG Z二 2 8 . 9 x 11 . 6 5(2 . 1 1 、 t) . 9 91 1

34、1 ( ( (公斤 /时) : : : 、 兰业少卫巡鱼卫卫丝 丝 12 8)21 . 0 33 二 33 2 . 4 4 4 。K气 f(p y 一 p )/1 . 033 3 31 . 0 33 3 3 3 3 = = = = = 271 . 4 4 4 4 4 . 6 6 6 下一段之气你量量 G Z 二 G .+ G , 二 G 。+ G- - -G 3 二 G Z十 AG : ZgR . l寸然2 . 4 4 4 ( ( (公斤/时) : : : = 27 + 2 7 1 . 4二298 . 4 4 4 6 30 . 8 8 8 G G G = G x+ G 第 3 期氨吸收制冷降膜

35、吸收器传质计算及其传热强化 21 表 1 卜 第第三段段第四段段第五段段第六段段 Q Q Q x,二 501 . 2 x 14 . 6 5 5 5 Q x;= 501 . 2 x 1 4 . 65 x x x Q x ,= 50 1 . 2火14 . 6 5 5 5 Q x= 5 0 1 . 2 x 14 . 65 5 5 ( ( (5 1一3 4 . 4 4) ) ) ( 4 8 一 33 . 2 4) ) ) x (46一3 1 . 1 7 ) ) )(41一3 0 . 1) ) ) 二二 1215 90 0 0 二 10 8 400 0 0 = 10 889 0 0 0 = 80 03

36、4 4 4 R R Re气3 =l 25 5 5Re气; = 1 . 25 5 5Re气5 = 1 . 25 5 5Re气e = 1 . 25 5 5 ( ( (3 . 15 x 6 3 0 . 8 + 12 71) ) )(3 . 15 x 8 46 . 8+12 7 1) ) )(3 . 15 x 10 94 . 8 + 127 1) ) )(3 。 15 x 1 2 23 . 8 + t27 1) ) ) = = = 4 0 72 . 5 5 5 二 4 923 3 3 = 590 0 0 0 = 6 4 08 8 8 K K K气3 = 0 . 0 5l X (礴072 . 5)o月

37、月 K气一二0 . o s l x (492 3 ) o : : : K气 5= 0 . osl x ( 5900) 0二 二 K气. 二 0 . 0 5一X (6 40 5)o二 二 = = = 39 . 4 4 4 二 45 . 85 5 5 = 53 3 3 = 5 6 . 6 6 6 七七, _ 2 98 . 4 X 0 . 9 9+3 3 2 . 4 4 4 , _ 63 0 . 8 x 0 . 995+2 16 6 6 ,_ 8 46 . 8 x 0 . 999+248 8 8109 4 . 8 x 0 . 9 9 7 + 129 9 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

38、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 94 。 8 8 8 y 1 223 . 8 8 8 、 、y 3 6 30 . 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 二 0 . 9 9 7 7 7 二 0 。 99 7 3 3 3 = = = 0 。 995 5 5 sy 846 . 8 8 8 8 8 8 8 二二二 0 . 9 9 6 6 6 6 6 6 6 0 0 0 . 9 95 5 50 . 9 9 6 6 60 . 997 7 70 .

39、 9 9 73 3 3 v v v _ 17 7 7 ,_ 17 7 7 v_ 17 7 717 7 7 J J J, 一 0 . ” 5(1一0 . 的5) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) J6一 0 . 9973 . ( 1一0 . , 97 3) ) ) 一一 + 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 一 ,一 0 . 99 7 . (1一0 . 997) ) ) ) ) 1 1 1718 8 80 . 996 . (l 一0 . 996) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

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41、 6 6 6 6 6 由由 t3 L = 5 1和和 由 t“ 二 48和 和 由 t切 = 46和 和山 t。 二 4 1和和 屯屯乞 ,= 0 . 257查图得 得 七认 = 0 . 276查图得 得 七舀=0 . 294查图得 得 七肠=0 . 303查图得 得 a P P P = 1 . 8 8 8P了=1 . 8 8 8 砰 = 2 . 0 0 0 6 P = 1 . 6 6 6 好好犷 = 0 . 948 8 8 七心 = 0 . 96 6 6 七扩二0 . 966 6 6 七 ;6 = 0 . 971 1 1 0 0 0 . 9 4 8 8 80 . 96/1 7 7 70 .

42、966 6 60 。 971 1 1 v v v 。 1 7 7 7 万 = v 。_ 17 7 7 v . 1 7 7 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 . 96 . (1一0 . 96) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) J J J3一 0 . 9魂5 . (一0

43、 . 948) ) ) 一 十 一一 0 . 966 . (l 一 0 . 966) ) ) 6一 0 . 9 7 1 , , (1一0 97 1) ) ) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 718 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 1 1 1 718 8 8 二 0 。

44、 9 6 4 4 41718 8 8171 8 8 8 二二 0 . 95 1 1 1 1 1 二 0 。 97 7 7 = 0 . 9 7 3 3 3 P P P夕二1 . s x o . 95 1二1 . 711 1 1 可 = 1 . s x 0 . 9 6 4 = 1 . 73 3 3 片 二 2 x 0 . 97 二 1 . 94 4 4 % I 二 1 . 6 x 0 . 973 二 1 . 56 6 6 G ,= 3 9 . 4 x 14 . 6 5 5 5O = 45 . 8 5 x 1 4 . 65 5 5 3 G 二 53 x 14 . 6 5 5 5a = 56 . 6

45、火 14 . 65 5 5 ( ( (2 . 11 x 0 . 9 94 一 1 . 7 1 1 ) / / / (2 . 1 1 X 0 . 996 一 1 . 73)/ / /(2 . 1 1 x 0 . 99 7一1 . 9 4) / / / (2 . l l x 0 . 9973一1 . 5 6 ) / / / 1 1 1 . 033 = 2 1 6 6 61 . 0 3 3 = 248 8 81 . 033 = 129 9 91 . 033 = 4 45 5 5 G G G一 = G 3+ 肠 二 630 . 8 + + + Q = G + G一 = 84 6 . 8 + + + 氏

46、 二 仓 十C,二 10 94 。 8 8 8C ,= 吼 +C二1223 . 8 8 8 2 2 216 = 8 4 6 . 8 8 82 48 = 109 4 。 8 8 8 + 1 2 9=122 3 . 8 8 8 + 4 45 二 16 6 8 . 8 8 8 氮气负荷量135 0(全部吸收) c 22 制冷 学报 1980 年 ( 续) 计计算段段第一段段第二段段 序序号计算项目目目目 下下段内之液体t t t L Z= L , + 场 场 L3 巴 L Z+ 八G之 之 ( ( (公斤/时卜 卜 二890 ( )+ 27 1 . 4 4 4 = 9 1 71 。 4 + 3 3

47、2 . 4 4 4 L L L 二 L x+ G G G 二9171 . 4 4 4 = 9500 0 0 7 7 7 。 氛气吸收放出之吸收热热 q气 二 27 1 . 4(373 一 25 ) ) ) q勒 二 3 32 . 4(37 3 一 2 8 . 8 9) ) ) ( ( (千卡/ 时) : : : 二 9447 7 7 二 1143 0 0 0 0 q q qx 二G(i。一i心 心心心 其其中 : 摘滚热给 L(千刹公斤) ) ) 25 5 528 。 89 9 9 气气体热始i , (千卡/公斤) ) ) 373 3 337 3 3 3 . . . 。 落旅一度变化 : :

48、: 58 740 一 94447 7 7 _ _ 99 7 10 一 1 1438 0 0 0 由由每段热平衡x Q 一qx x x乙勺一 乙石二甘 一 一一 = = = ( L+QC Lx么tL L L 甘1 71 。 4 4 4甘5砚 N 】 二二 ( L+八。(iu 一 iu) ) ) 二 28 。 89 9 9 二 30 。 4 4 4 计计算下一段摘浪热烤 : : : : : : : i i i二 _ i二 月巫二生一 自生、 、 、 、 一一一 lL +场 、 公斤 , , , , 由由每段抓组分平衡计算下段段 890 0 x o 。 21 + 271 。 4 4 49 171 。

49、 4 x 0 。 23 3+33 2 。 4 4 4 摘摘液浓度 : : : 9171 . 4 4 4 9 50 0 0 0 二 典卑票 票 二 0 。 233 3 3 二 O 。 邓邓 , ,“ L .十 A认 认认认 下下段摘液扭度 tL: : : 49 9 95 1 1 1 ( ( (由2 L和企查始浓田) ) ) ) ) ) ) 9 9 9 . 冷却水滋度变化 , * 58740 0 0 9 97 10 0 0 Q Q Q x x x a . 翻 二 谧 二 几. , ;二 一一 舀舀 .日二代二, , 101500 0 0 . 10 150 0 0 0 WWWWW = 0 。 58 8 8 二0 。 98 8 8 下下段冷却水沮 , 36 一 0 。 5 8 = 35 . 4 2 2 235 . 42 一 0 . 9 8 8 8 t t t袄 = t 讯 一 砂 . . . ( 36为冷却水出口沮度) ) ) = 3 4 。 4 4 第 3 期氨吸收制冷降膜吸收器传质计算及其传热强化 23 第第三段 段 第四段段第五段段第六段段 L L L 一二 L ,+ 么G 3 3 3 L, = L一+G L = L S+ AO O O O O 二二 9500 + 2 16 6 6 二 9 7 1 6+2 48 8 8 = 9 9 6 4 + 129 9 9 9 9 二二 971