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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體積(V)和壓力(p)成反比為

p1V1=p2V2

已知標準大氣壓下、50度飽和水的氧氣溶解度,為了簡便計算,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空氣的總體積V1。

由式(4)可以計算出在表壓為-0.08572MPa時氣體的體積V2,即抽水時罐中水滿時液面下降的體積。經(jīng)計算此設(shè)備可以抽出水的體積為5.92L,液面下降高度約為8cm。

經(jīng)過脫氣后,系統(tǒng)水中氣體含量減少,水泵抽水時液面下降高度要比剛開始飽和水時的下降高度還要低,即系統(tǒng)每次處理水量會比5.92L還要小。所以很有必要給系統(tǒng)一個進、排水階段,將脫氣罐中處理過的水抽出一部分,同時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水頭計算有

H=pbX10.2-Hv-Hs(5)

式中,pb為大氣壓力(可設(shè)定為0.1MPa),閉式系統(tǒng)中為系統(tǒng)壓力;Hv為汽蝕余量,m水頭;Hs為安全余量,最小0.5m水頭。由于是在水泵進口處產(chǎn)生真空,因此不必考慮汽蝕余量。則水泵的最大吸程可以到達9􀀁83m,表壓可以到達-0.0983MPa,滿足脫氣真空度需求。

(2)當脫氣罐確定后,整個真空脫氣系統(tǒng)所占有主水路水量一定。假設(shè)進、排水階段進入罐中水不會與罐中已脫氣水混合,則系統(tǒng)每個循環(huán)的工作時間可以通過計算得出。以假設(shè)情況分析,每個循環(huán)處理的水量體積包括:水泵抽水階段抽出水的體積,進水排氣階段進水體積,進、排水階段泵排出水的體積。

假設(shè)進水排氣階段進水也為泵的工作過程,則每個循環(huán)過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)計算此設(shè)備每個循環(huán)處理水量為30.79L,需要的時間為115s,注入系統(tǒng)已脫氣水為29.55L。這些低含量的水是不飽和水。對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。當系統(tǒng)水量為50m3,水溫在50度時,所需時間用MTLAB編程計算結(jié)果約為192.5h。

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