Обогащение урана - Беккер Е.
Скачать (прямая ссылка):
п о о н
а>оо о —
??«
^ о >,<-> 5 ° « Я
SS’
у е*
•** г
i Б -|§ -*-• о о
UU ^
s a si
Р сГ <й м 3
J 2
- ш
4) О
г к я * S 3 ®*3
С «
152
ку она почти пропорциональна мощности на валу электродвигателя, указанной для ступеней каждого типа. Если формула (3.208) выполняется, то три значения ki, рассчитанные этим способом попарно для ступеней малого и среднего, среднего и большого, малого и большого размеров, должны быть близкими друг к другу. Например, стоимости электродвигателей компрессора трех размеров составляют соответственно 38 800, 66 000 и 105 700 долл. (см. табл. 3.7), а значения ki, рассчитанные по формуле (3.209) попарно для малого и среднего, среднего и большого, малого и большого размеров, равны соответственно 0,96, 0,76 и 0,85. Поскольку эти значения весьма чувствительны к распределению капитальных затрат завода по каскадам, небольшое изменение этих процентов, например замена тройки 20—23—57 на 20,4—22,6—57 в пределах погрешности округления [3.209], позволяет получить для ki более близкие значения, а именно 0,87, 0,79 н 0,83. Значения показателей ki, рассчитанные по формуле (3.208) для узлов группы г по Мартенссону, исходя из пары ступеней малого и большого размера, приведены в столбце 5. Различия между этими значениями совершенно естественны, так как компоненты этих узлов также изменяются с размерами ступени. Оптимизация потребления электроэнергии очень слабо влияет на эти показатели. Если учесть различия между данными США и Мартенссона, относящимися к распределению стоимости оборудования ступени по ее узлам, то значения показателей k{ = 0,85 для электродвигателей компрессора, 0,41 для систем электроснабжения и 0,78 для системы теплоотвода (столбец 5) следует считать достаточно близкими к значениям Мартенссона 0,75, 0,60 и 0,83 (столбец 7).
Значения других параметров потока по Мартенссону — A, L' и L (последний параметр используется также Фрежаком и Галле) не могут быть рассчитаны из данных США без дополнительных предположений о характеристиках пористых фильтров, о рабочем давлении и температуре и о конструкции ступени. Тем не менее, если эти переменные имеют одинаковые значения во всех трех каскадах, общей характеристикой размера для всех узлов может 'т.А
быть теплота сжатия W,.. Показатели kit рассчитанные для всех §
основных узлов по данным США с помощью формулы (3.209) при |
условии Q = We, также помещены в столбце 5 табл. 3.7. Большая м;
часть их согласуется с показателями, данными Мартенссоном для основных узлов (столбец 7).
Существенной характеристикой размера служит разделительная мощность ступени &Uj. Однако данные США [3.209] содержат только три отношения ДС/;/ДС/, где АС/f определяется форму-
лой (3.197). Отсюда следует, что ДС/,- связано с 6СУ, равенством
\U} = pjSjWj, (3.210)
если прямоугольный каскад не подвергается сужению, или же равенством
АС// = 2 Р/л sin in (^i (3.211)
П
153-
¦если он подвергается сужению по параметру я, оптимизирующему размеры (см. разд. 3.5.1). Здесь р,-— КПД прямоугольного
каскада из ступеней размером /; s,„ — число ступеней (2 Sjn =
П
= Sj); pjn — разделительный КПД ступени на п-м шаге сужения (см. рис. 3.32). Каскады США подвергнуты сужению [3.209], однако значения р5-п и Sjn неизвестны, так же как и параметр (или параметры) сужения.
Несмотря на это, показатели kt и коэффициенты А,- были рассчитаны Мартенссоном [3.257], а также Аочи и др. [3.212] с помощью характеристики размера Q = bU*, определенной значениями Qj=dUj* — AUj/Sj. Это значение (6t/j)* совпадает с разделительной мощностью ступени только в том случае, если все р,-,, равны единице. Указанные показатели ki при bU, получены по формуле (3.209) для парного сочетания больших и малых по размеру ступеней (табл. 3.7, столбцы 2—4, 6). Они систематически оказываются ниже ki в столбце 5, рассчитанных для Q=IFP, и также хуже согласуются со значениями Мартенссона [3.120, 3.249], приведенными в столбце 7. Такие низкие значения ki получаются вследствие зависимости от КПД р)П суженного прямоугольного каскада на оптимизированном прямоугольно-ступенчатом заводе; в этом случае коэффициенты р,п уменьшаются с ростом bU [3.255].
Показатели степени при Q = 6U* также можно вычислить по формуле (3.209), с помощью данных табл. 3.7 (столбцы 2—4) для капитальных затрат на ступень /;. Найденное при этом значение показателя, равное 0,36, также оказывается слишком низким. Очевидное согласие со значением Фрежака и Галле, равным 0,38
[3.207], объясняется общей тенденцией для всех показателей ki, хорошо известной в химической технологии: капиталовложения увеличиваются с ростом производственной мощности с показателем 0,3—0,4 для малых заводов (таких, как рассмотрены Фре-жаком и Галле) и с показателями 0,6—0,7 для очень больших заводов.
Выводы из уравнений, полученные при анализе уравнения для капитальных затрат на ступень /,- и на ее основные узлы, подтверждаются при сравнении с представленным в работе [3.209] распределением полных капитальных затрат по каждому из узлов ¦ступени для двух проектируемых в США больших заводов разделительной мощностью 8,75 и 17,5 • 10® кг ЕРР/год. Показатель при AU для полных капитальных затрат I по формуле (3.209) получается равным 0,66. Показатели kt при мощности на валу компрессора ступени We, вычисленные по данным двух заводов для основных узлов ступени (столбец 9 табл. 3.7), отлично согласуются с значениями /г,-, рассчитанными по данным о ступенях малого и большого размеров на меньшем из заводов, за исключением показателей для электродвигателей компрессора (что может быть обусловлено различиями в их конструкции). Значения по-
