制氧设计计算书15

上海施耐德日盛气体设备有限公司 设计内容 PSAHG90-12制氧设备 第 1 张 共 5 张 设 计 计 算 书 原始设计数据： 产气量15Nm3/h，纯度93%,德国BF5A 分子筛 解:从优化设计的角度出发，考虑生产成本和设备能耗等因素，根据经验，选定PSA 系统(变压吸附)，工作压力P1=0.5MPa，温度T1=20℃。工作压力在0.5MPa 时，5A 分子筛的产氧率K =50NL/kg，氧气回收率η=35.2%。 1、 压缩空气耗气量Qa 的计算（空气中的氧气含量为20.9%） Qa =（Qn×C）/（20.9%×η） =（15×93%）/（20.9%×35.2%） ＝190（Nm3/h） 式中 Qa——压缩空气流量 （Nm3/h） Qn——氧气流量 （Nm3/h） C ——氧气纯度 （%） η——氧气回收率 （%） 2、 系统主管路管径 da 的计算 在使用工况下，压缩空气实际流量Qa 实为： Qa 实=PNTSQa / PSTN =[0.101×（273+20）×190]/[（0.5+0.101）×（273+20）] ＝31.93（m3/h） 式中 Qa ——压缩空气在标态下的流量（Nm3/h） PN ——标态绝压 PN =0.101 MPa PS ——使用状态下的绝压修正 PS= PN+气源压力 （Mpa） TN ——气体在标态下的温度修正 TN= 273.15+标态绝温（K） TS ——气体在使用状态下的温度修正 TS= 273.15+使用绝温（K） 则 da =[（4×Qa 实/3600）/（πυ）]1/2 =[（4×26.05/3600）/（3.14×8）] 1/2 =0.037（m） 式中 υ——气体流速 8～12 m/s, 取υ=8m/s 园整主管路管径 da =0.04m=40mm。 Qa=190Nm3/h Qa实=31.93m3/h da=40mm 上海施耐德日盛气体设备分公司 设计内容 PSAHG90-12制氧设备 第 2 张 共 5 张 设 计 计 算 书 ３、空压机排气量V空的计算 PSA 系统是以标态干基空气作为设计基数的，而空压机排气量是以吸入空 气压力P0＝0.101MPa, 温度T0＝293K, 相对湿度ψ＝65%为设计基数，所以 选择空压机排气量时要将 Qa 折算到空压机吸入口的状态。 V空= Qa T0/264（P0-ψPb） =(190×293)/[264×(1.01-65%×0.0238)] =55670/262.55 =212.04(m3/h)=3.54(m3/min) 式中 Pb——吸入温度下饱和水蒸汽分压 （kgf/cm2） 4、 AC 空气净化组件的选型 根据压缩空气耗气量选择相应处理气量的Schneider 牌空气净化组件：AC- 5、 PSA 系统的设计 ① 5A 分子筛装填量G 分的计算 G 分= Qn/K = 15 / 50= 0.3(T)=300kg 式中 G 分——5A 分子筛装填量的理论计算值 （kg） Qn——氧气产量...