交通與能源200109大眾科技61滴化石油氣氣化方式和氣化能力的探討●彭建良(廣西城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院,廣西南寧53002)【摘要】本文主要對(duì)液化石油氣的氣化方式進(jìn)行需設(shè)定的條件:1.設(shè)定容器的種類和數(shù)量;2.設(shè)定比較,對(duì)不同氣化方式的氣化過程進(jìn)行了分析,并詳細(xì)液態(tài)液化石油氣的組分;3.設(shè)定環(huán)境溫度和設(shè)定壓力;介紹了自然氣化時(shí)氣化能力的計(jì)算過程,提出新的計(jì)4.總傳熱系數(shù);其中1、3、4項(xiàng)比較容易確定,在此不再算方法,指導(dǎo)在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的前期計(jì)算。詳述,第2項(xiàng)的確定則較復(fù)雜。以前文獻(xiàn)中均是以假定鍵字】液化石油氣(LPG);液化石油氣氣化;氣液態(tài)液化石油氣的組分為丙烷和正丁烷混合液體為前化方式;自然氣化;強(qiáng)制氣化;氣化過程;氣化能力。提的然而實(shí)際上一般國產(chǎn)液化石油氣的組成不是丙烷和正丁烷的混合物,而是丙烷、丙烯、異丁烷、丁烯-1引言異丁烯、異烷等多物質(zhì)的混合物。因此計(jì)算液化石油氣液化石油氣的氣化方式有兩種,一是自然氣化,二自然氣化能力的關(guān)鍵就在于計(jì)算一定剩液組成。對(duì)不是強(qiáng)制氣化。所謂自然氣化,就是指容器中的液態(tài)液化同產(chǎn)地、不同廠家、不同工藝生產(chǎn)的液化石油氣,其中各石油氣依靠自身顯熱和吸收外界環(huán)境熱量而氣化的過種物質(zhì)的組成均不相同。以前,當(dāng)液化石油氣的組成不程,而強(qiáng)制氣化是指用人為的方法對(duì)液態(tài)液化石油氣是丙烷和正丁烷兩種物質(zhì)時(shí),確定剩液組成只能采取近進(jìn)行氣化。下面本文就簡(jiǎn)述這兩種氣化方式的氣化過似估算的辦法,其結(jié)果往往偏差較大。本文就重點(diǎn)討論程并對(duì)其氣化能力進(jìn)行比較。下這方面的問題,提出漸次氣化的簡(jiǎn)化過程,從而計(jì)自然氣化算出在任一計(jì)算溫度下任意組成液化石油氣在一定剩氣化過程液量時(shí)的剩液組成,從而計(jì)算不同容器的自然氣化能自然氣化過程中發(fā)生的主要變化及影響是比較有力規(guī)則的。在尚未從容器中往外導(dǎo)出氣體時(shí)容器內(nèi)液體確定剩液組成的簡(jiǎn)化過程溫度(t℃)與外界氣溫相同壓力為C時(shí)的蒸氣壓P。當(dāng)知條件:環(huán)境溫度T;灌裝LPG液相組成;容器容容器內(nèi)的氣體被導(dǎo)出時(shí),由于液體溫度(t℃)與氣溫相積vo;設(shè)在整個(gè)導(dǎo)出過程中液溫不變。待求:當(dāng)剩液量同,液體不能通過傳熱從外界大氣中獲得氣化潛熱,只為mE時(shí),液相的分子分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。有消耗自身的顯熱用以氣化,于是液體溫度下降,這樣將灌裝完畢后的初始狀態(tài)設(shè)為狀態(tài)0。在狀態(tài)0時(shí)液體與外界氣溫產(chǎn)生溫差,氣化所需熱量就通過容器容器中存在著氣相和液相。由于IPG灌人容器后氣化壁從外界吸收。開始液體溫度與外界氣溫之間的溫差量不大,可以認(rèn)為此時(shí)的液相分子分?jǐn)?shù)x=xm為已知較小,從外界所獲得的氣化熱不能滿足氣化需要時(shí),不值足部分的熱量繼續(xù)用自身的顯熱進(jìn)行補(bǔ)充。經(jīng)過一段由液相的分子組成x可計(jì)算出液相的質(zhì)量組成時(shí)間以后,液體溫度降至氣化所需熱量可全部由外界進(jìn)而計(jì)算出液相的平均比體積v。則狀態(tài)0時(shí)的液傳熱提供時(shí),液體溫度就不再下降并穩(wěn)定在一定值相總質(zhì)量Co為氣化能力容器自然氣化大小,受到液溫、壓力、液量、組分等式中:V畫-狀態(tài)0時(shí)的液相體積因素的影響和制約。因此在考慮氣化能力時(shí),通常均要對(duì)每一種組分的液相質(zhì)量設(shè)定有關(guān)條件,并在這些設(shè)定條件下分析氣化的適應(yīng)G=C(2)性,進(jìn)而推算出氣化能力值。氣相和液相相平衡,氣相中各種組分的氣相分PO:設(shè)備的企業(yè),基本內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括設(shè)備的性能特點(diǎn)、使用4數(shù)據(jù)交換能力及CAD的其它應(yīng)用說明、選型計(jì)算方法、支持輔助形成計(jì)算書以及能被CAD數(shù)據(jù)交換能力往往取決于具體使用的應(yīng)用軟CAD系統(tǒng)直接調(diào)用的文件。在支持多任務(wù)的操作平臺(tái)件屬于非一般性開發(fā)。目前國內(nèi)廣泛使用的 AutoCAD上同時(shí)使用CAD軟件和設(shè)備選型軟件,完成計(jì)算選型軟件由于 Autodesk公司一直拒絕公布DWG文件的數(shù)的設(shè)備被直接調(diào)人CAD軟件進(jìn)行布置,這是使用設(shè)備據(jù)格式顯得其數(shù)據(jù)交換能力一般。資料庫比較理想的方式。利用微機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)所使用的眾多軟件中操作雖然設(shè)備資料庫是CAD的必要組成部分,又是今系統(tǒng)中國煤化工話題。但從目前趨勢(shì)后需要完善的部分然而國內(nèi)大多數(shù)中小型企業(yè)在意識(shí)看雖兼容性、可支持多和技術(shù)條件上還不具備開發(fā)它的能力。但隨著建筑給排任務(wù)CNMHG為設(shè)計(jì)人員提供更水計(jì)算機(jī)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的不斷完善,使用設(shè)備資料庫多更靈活的方法。必將成為工程技術(shù)人員常用而且是有效的方法。62大眾科技200409交通與能源P-容器內(nèi)導(dǎo)出氣體的密度(kgm)。式中:P一第i種組分的飽和蒸氣壓力。二、強(qiáng)制氣化氣相的總壓P氣化過程強(qiáng)制氣化分為氣相導(dǎo)出和液相導(dǎo)出兩種方式。由由式(3)(4)可計(jì)算出氣相各組分的分子分?jǐn)?shù)x。于氣相導(dǎo)出方式在氣化過程中熱量損失嚴(yán)重,氣化能力由各組分的p氣相體積v可計(jì)算出各組分的氣相質(zhì)低,目前已很少采用。本文主要討論液相導(dǎo)出方式。量液相導(dǎo)出方式是從裝有液體的容器內(nèi)將液態(tài)液化漸次氣化簡(jiǎn)化過程為:瞬時(shí)將氣相全部導(dǎo)出,液相石油氣導(dǎo)出送至專設(shè)的氣化器中進(jìn)行氣化。在氣化過程中有一小部分液化石油氣氣化,氣液兩相重新達(dá)到平衡中全為強(qiáng)制氣化。下面就液化石油氣在氣化器中的氣化狀態(tài),稱為狀態(tài)1。由于狀態(tài)1的xw與x變化很小。液過程進(jìn)行探討相體積變化很小,因此可用C近似代替G。文獻(xiàn)對(duì)氣化器導(dǎo)出的氣體組成與液體相同所敘述則對(duì)每種組分的過程機(jī)理如下:“當(dāng)混合物(液化石油氣)進(jìn)入氣化器G后,沸點(diǎn)低、蒸氣壓高的組分先氣化,導(dǎo)致液相組分的變液相總質(zhì)量為:化。但是由于液體在氣化過程中斷斷續(xù)續(xù)和傳熱面接觸而氣化,以及液體被氣泡破裂時(shí)分裂成飛沫而氣化等作由式(5)(6)可計(jì)算出液相的質(zhì)量分?jǐn)?shù)gh進(jìn)而可計(jì)用,致使各種組分的液體都得到了氣化,使最后導(dǎo)出的算出分子分?jǐn)?shù)xh,及平均比體積v氣體組分與液體組分相同”。文獻(xiàn)所述過程的前提是“液液相的體積V為:Vm=Cyhm體被激烈地?cái)噭?dòng)”,“氣化器中液量是不多的”,氣化狀態(tài)氣相的體積 vigas為:V=V。-V是一種薄膜蒸發(fā)的狀態(tài)”。上情況對(duì)電熱水浴式氣化器由V1灬,參照式(3)(4)可計(jì)算出各種介質(zhì)的氣相質(zhì)是適用的。對(duì)于以蒸汽或熱水作為熱媒的較大型的氣化量,再將氣相瞬時(shí)導(dǎo)出,從狀態(tài)1到狀態(tài)2,直至狀態(tài)器,熱媒走管程,液化石油氣走殼程,液化石油氣的流Kx。在狀態(tài)Kk時(shí),此時(shí)的xK,gK就是所求的剩液組·通面積增大了許多在熱水循環(huán)式液化石油氣氣化器的實(shí)驗(yàn)研究中,氣在計(jì)算自然氣化能力時(shí),采用文獻(xiàn)的方法,液化石化器中液態(tài)液化石油氣的量較多液位高度為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)油氣的組成取狀態(tài)KE時(shí)的組成,在T時(shí)間內(nèi)的總氣化的1/4-2/3。實(shí)驗(yàn)中觀察到氣化器中液化石油氣液體具量的計(jì)算方法如下有較穩(wěn)定的液位,液化石油氣在沸騰時(shí)液態(tài)液化石油氣G=G+Ge+G vXT的溫度變化的。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中取樣所做的液化石油氣色式中譜分析中液相和氣相試樣中各組分的比例也不同。(見G-T時(shí)間內(nèi)的總氣化量(kg);表1)。G-Ts時(shí)間內(nèi)依靠傳熱的氣化量kg表1液化石油氣中各組分的摩樂分?jǐn)?shù)%Ts時(shí)間內(nèi)依靠顯熱的氣化量(kg)G.-Ts時(shí)間內(nèi)依靠容器內(nèi)原有氣體的氣化量kg;連續(xù)氣化速度(kgh);T—?dú)饣瘯r(shí)間(b)。C3的計(jì)算公式為:oxF(* 1.2 T(+w)(8)各組分氣化難易程度可用相同氣化壓力下各組分式中的沸點(diǎn)高低來衡量,不同壓力下的沸點(diǎn)見表2。r-液化石油氣的平均氣化潛熱Jkg;表2液化石油主要組分的沸點(diǎn)F—容器內(nèi)設(shè)定液量的液化石油氣接觸面積m);氣化壓力一設(shè)定環(huán)境溫度(℃C)t在氣化速度v時(shí)的液溫(O;k總的傳熱系數(shù)(W/m2℃Gc的計(jì)算公式為:由表1和表2可看出,沸點(diǎn)低的組分容易氣化,在GeGHtr-t氣相中比例大于液相中的比例;沸點(diǎn)高的組分不易氣式中化,在氣相中的比例低于液相中的比例Gr-容器內(nèi)設(shè)定液量kg);實(shí)驗(yàn)中氣器中液化石油氣液體的溫度為40℃-60℃,氣cp--液態(tài)液化石油氣的平均比熱(kJ/kg℃)化壓力在083MPa(絕壓)左右。各組分的沸點(diǎn)隨氣化壓Gv的計(jì)算公式為力的降低而降低。在較低的氣化強(qiáng)度條件下,在液化石Gv=(V-GHY )(Pr-PJ油氣走殼程的氣化器中同自然氣化一樣存在重組分不式中斷積V-容器的內(nèi)容積m);中國煤化工vp--液態(tài)液化石油氣的平均比容mkg;CNMHG化器的性能參數(shù)有P1-在t溫度時(shí)的壓力(kPa)關(guān),在此不再詳述。Ps-在ts溫度時(shí)的壓力kPa);