[发明专利]基于*分析的低温液体膨胀机节能效益的快速计算方法

说明书

基于分析的低温液体膨胀机节能效益的快速计算方法，利用分析方法，根据液体节流阀和液体膨胀机的进出口参数得到增设液体膨胀机后空分系统中节省的低温值，进而计算空分装置压缩机节省的功率，并考虑液体膨胀机输出的功率得到使用液体膨胀机后空分装置节省的总功率。本发明实现了对液体膨胀机节能效益的快速计算评估，为节能设备液体膨胀机的推广应用提供了必要的效益计算依据，为空分装置增设液体膨胀机的投资决策提供了效益评价的技术手段，将促进内压缩低温空分系统的技术升级和节能升效。

技术领域

本发明涉及能源密集型工业低温空分领域，涉及利用低温液体膨胀机降低空分装置能耗的技术，特别是涉及一种基于分析的低温液体膨胀机节能效益的快速计算方法。

背景技术

液体膨胀机作是替代高压液体节流阀节流的新型设节能备，广泛应用于先进内压缩流程空分系统中，不仅可以减少高压液空降压过程中的有效能损失，提高空分系统的能效，而且液体膨胀机制动端还可以利用电机回收节流压力头发电，产生多方面的节能效益。准确科学地评价液体膨胀机的节能效益将促进空分装置技术进步和能效提升，并促进液体膨胀机的推广应用。

分析是以系统有效能为研究对象，以有效能平衡为依据，从能量质和量两方面评价设备或系统的用能情况，不但可以表明能量转换的结果，而且可以确切揭示能量转化利用过程中内部损失的实质。分析作为一种新型方法，无论是在评价能源的有效利用程度方面，还是在改造、优化系统和节能效益评价方面，都能提出科学的指导意义。因此，利用分析方法不仅能揭示空分装置增设液体膨胀机的节能实质，同时可以科学评价液体膨胀机的节能效益。但是，目前行业内并未发现基于分析的液体膨胀机节能效益评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分析的低温液体膨胀机节能效益的快速计算方法，以基于理论的方法计算空分装置中增设液体膨胀机后所节省的能耗，并考虑液体膨胀机制动端回收的功率，实现液体膨胀机节能效益的评价。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

基于分析的低温液体膨胀机节能效益的快速计算方法，包括以下步骤,

步骤一，获取空气规定基准态下的单位焓值h₀和单位熵值s₀；

步骤二，获取高压节流阀进出口的温度、压力下的单位焓值h_v和单位熵值s_v；

步骤三，利用空气规定基准态下的单位焓值h₀、单位熵值s₀、高压节流阀进出口的温度、压力下的单位焓值h_v和单位熵值s_v计算高压节流阀的进口单位值ex_v1和出口单位值ex_v2，并计算高压节流阀的损失Ex_v；

步骤四，获取液体膨胀机进出口的温度、压力下的单位焓值h_e和单位熵值s_e；

步骤五，利用步骤四中的液体膨胀机进出口的温度、压力下的单位焓值h_e和单位熵值s_e，计算液体膨胀机的进口单位值ex_e1和出口单位值ex_e2，然后计算液体膨胀机的损失Ex_e；

步骤六，通过公式Ex_s＝Ex_v-Ex_e计算得到空分系统增设液体膨胀机后减少的低温损失Ex_s；

步骤七，基于空分系统增设液体膨胀机后减少的低温损失Ex_s计算增设液体膨胀机后空分装置节省的压缩机功率W_c；