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1、精选文档压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的确定王绍宇(中核第四争辩设计工程有限公司，河北石家庄050021)【摘要】本文介绍了制药行业压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算公式，并结合实例对储气罐、稳压罐的容积计算方法、组合方式进行了争辩，同时对缓冲罐的气液分别效果及设备直径的确定给出了计算方法。【关键词】压空缓冲罐、真空缓冲罐、气液分别。压空缓冲罐和真空缓冲罐在化工、医药和机械加工等行业广泛使用，其作用是降低空气系统的压力波动，保证系统平稳、连续供气。压空缓冲罐一般设置在空压机出口和用气点，设置在空压机出口的缓冲罐主要是为了降低空压机出口压力的脉动及分别压缩空气中的水。对于往复式压缩机，空压机出口空气缓

2、冲罐的容积一般取空压机每分钟流量（Nm3/min）的10%左右1，而对于离心式或螺杆式离心机，由于其排气口气压比较稳定，空气缓冲罐的作用主要是分别冷凝水，其尺寸及容积依据分别冷凝水的要求确定；而设置在用气点的空气缓冲罐，其作用是调整用气负荷，降低不同用气点由于用气量变化而引起的系统压力波动，保证生产装置的正常运行；真空缓冲罐的作用是分别气体中的水分及稳定系统压力，一般设置在真空泵入口。本文依据压空缓冲罐和真空缓冲罐的功能及使用要求，通过分析计算，给出确定压空缓冲罐和真空缓冲罐容积的计算方法。1.气体缓冲罐的计算模型对于常温、低压的压空系统，可以用抱负气体状态方程PV=nRT描述气体的体积、压力

3、的变化。缓冲罐向用户供气，缓冲罐内空气的质量削减、压力降低，此过程存在如下的微分方程式2：VdP=RTdn （1）式中：V：空气缓冲罐体积，m3；P：系统压力(绝压)，Pa；n：系统内空气的摩尔数；T：系统温度，K。摩尔数的削减和抽气速度之间存在如下微分方程式：PQd=RTdn （2）式中：Q：抽气速率，m3/min；：抽气时间，min。将式2带入式1，得：d=Vdp/QP （3）依据上述的式1、2和3，分别对压空缓冲罐和真空缓冲罐的容积及供气时间进行分析。2压空缓冲罐容积、排气时间与压力的变化关系2.1储气罐容积、排气时间与压力的变化关系氮气球罐是储气罐供气的典型案例。石油化工企业在发生火灾危急时，需要平安系统在肯定时间内供应稳定的氮气，用来灭火或把握火灾的集中，因此需设置氮气球罐以储存肯定压力和肯定量的氮气，在发生火灾时，氮气球罐内的高压氮气经减压后，以稳定的压力和流量供应用气点，在此过程中，球罐压力渐渐降低。下面分析储气罐的容积和排气时间与压力的变化关系。由式2可得到：PQ=RT(dn/d) （4）式中dn/d为储气罐排气的摩尔流量，单位mol/min，排气在恒压、恒流量的状况下，dn/d为一常数。若用户要求供气流量为S（Nm3/min，标准状态下的流量），P0为标准大气压，10132

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