Kirish
Neftni qayta ishlash sanoatida turli texnologik oqimlarning havo sovutgichlari va kondensator-sovutgichlari keng qo'llaniladi.
Havo sovutgichlaridan (ACUs) foydalanish bir qator operatsion afzalliklarni beradi, ularning asosiylari sovutish suvini tejash va oqava suv miqdorini kamaytirish, shkala va masshtabning yo'qligi sababli apparatni tozalash uchun mehnat xarajatlarini kamaytirish va xarajatlarni kamaytirishdir. texnologik qurilmalar uchun suvni qayta ishlashni tashkil etish.
Havo sovutgichlaridagi quvurlar tashqi bilan ishlatiladi spiral finlar , buning natijasida issiqlik uzatish sezilarli darajada yaxshilanadi. Quvurlar yuzasini qanot bilan qoplash orqali issiqlik uzatishni kuchaytirishga faqat trubka devorlaridan qanotlarga yaxshi issiqlik ta'minoti sharti bilan erishish mumkin, bu yuqori issiqlik koeffitsientiga ega bo'lgan materiallardan qanotli quvurlarni ishlab chiqarish orqali ta'minlanadi. o'tkazuvchanlik yoki bimetaldan qanotli quvurlar ishlab chiqarish va qanotlarning materiali quvur materialiga qaraganda yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi kerak.
Ushbu maqolada gorizontal turdagi havo sovutgichining dizayn hisobi amalga oshiriladi.
Past navli ikkilamchi energiya resurslaridan foydalanish
Past potentsialli termal WER (<100 °C) uchun dasturni topish eng qiyin . So'nggi paytlarda ular sanoat va turar-joy binolarini isitish va havoni tozalash uchun ishlatiladi, issiqlik nasoslari harorat potentsialini oshirish yoki sovuqni olish uchun ishlatiladi. Bunday VERlar faqat yaqin atrofdagi issiqxonalar yoki baliq fermalarini isitish uchun ishlatiladi.
° C dan past haroratgacha sovutish, birinchi navbatda, suv bug'ining kondensatsiyasi tufayli juda qiyin. Quvurlarning sovuq devorlari, ular orqali isitiladigan vosita aylanib, tumanga tushadi va kuchli korroziyaga uchraydi. Korroziyani bartaraf qilish uchun sanoat havo isitgichlari ba'zan korroziy bo'lmagan shisha quvurlardan tayyorlanadi . Agar tebranish bo'lmasa, bunday quvurlar uzoq vaqt ishlaydi.
Past haroratli gazlar (t < 100 °C) bilan suvni isitish uchun sovutish minorasi tipidagi an'anaviy aralashtirish issiqlik almashinuvchilari bo'lgan kontaktli iqtisodchilar qo'llaniladi (1.1-rasm).
Ulardagi suv u bilan aloqa qiladigan gazlarning issiqligi tufayli isitiladi. Suv tomchilarining gaz bilan aloqa qilish yuzasi katta va issiqlik almashtirgich rekuperativ (quvurli) bilan solishtirganda ixcham va arzon, ammo suv tutun gazlari tarkibidagi zararli moddalar bilan to'yingan. Ba'zi hollarda, masalan, qozonxonalarda yoki issiqlik elektr stantsiyalarida kimyoviy suv tozalash tizimiga kiradigan suv uchun ruxsat etiladi. Agar suvning ifloslanishiga yo'l qo'yib bo'lmaydigan bo'lsa, unda boshqa issiqlik almashtirgich o'rnatiladi, unda "iflos" suv "toza" suvga issiqlik beradi va kontaktli iqtisodchiga qaytadi. "Toza" suv aylanadigan rulonlarni, shuningdek, ko'krak o'rniga kontaktli iqtisodchi ichiga o'rnatish mumkin.
Guruch. 1.1 - Aralashtiruvchi issiqlik almashtirgichning sxemasi (sovutish minorasi): 1 - nozul ( Rashig halqalari ); 2 - tomchilarni bartaraf etish ; 3 - egzoz fan
1.1 Egzoz bug'idan foydalanish yo'nalishi va umumiy sxemalari
Sarflangan ishlab chiqarish bug'ining bosimi 0,1-0,3 MPa, ba'zan esa hatto 1 MPa, ya'ni keng diapazonda o'zgarib turadi. Biroq, bosim o'zgarishining keng doirasiga qaramasdan, sarflangan (ba'zan g'ijimlangan deb ataladi) bug' odatda past bosimga ega.
Ko'pgina sanoat korxonalarining chiqindi bug'lari mexanik va agressiv kimyoviy aralashmalar bilan ifloslangan. Ba'zi ishlab chiqarish birliklari o'zgaruvchan yuk bilan ishlaydi, bu esa intervalgacha egzoz bug 'oqimlarining shakllanishiga olib keladi. Bularning barchasi chiqindi bug'idan foydalanishni murakkablashtiradi va bug'ni ifloslanishdan oldindan tozalash, intervalgacha chiqindi bug' oqimlarini doimiy issiqlik oqimiga aylantirish va issiqlik transformatorlari yordamida chiqindi bug'ining bosimini oshirish zaruriyatini keltirib chiqaradi.
Sarflangan sanoat bug 'texnologik maqsadlarda, issiqlik ta'minoti, energiya ishlab chiqarish, energiya ishlab chiqarish va issiqlik ta'minoti, sovuq ishlab chiqarish maqsadlarida birlashtiriladi.
Egzoz bug'idan texnologik maqsadlarda foydalanish juda xilma-xildir va har bir alohida holatda texnologik jarayonning tabiati bilan belgilanadi. Masalan, betonni bug'lash, aralash yoki suv gazini ishlab chiqarishda gaz generatoriga bug' berish, azot sanoati korxonalarida ammiakni isitish, yopishqoq mazutni yonilg'i quyish , portlatish pechini namlash va boshqalar.
Bu yo'nalish bajarishda eng sodda, kapital xarajatlar va operatsion xarajatlar unchalik katta emas va energiya ta'siri juda yuqori, chunki issiqlikni qaytarish koeffitsienti faqat chiqarilgan kondensatning haroratiga bog'liq va kamida 85% ni tashkil qiladi va foydalanishda. texnologik jarayonda kondensat u 100% ga teng .
2 orqali o'tadi va issiqlik iste'molchisiga yuboriladi 3. Bug' miqdori keskin o'zgarganda. ishlab chiqarish korxonasi tomonidan iste'mol qilinadigan, jonli bug ' liniyasida bug'-suv akkumulyatori ishlatiladi 4. Chiqarilgan bug'ning rejimlari va issiqlik iste'molchisining issiqlik yuklari o'rtasida nomuvofiqlik bo'lsa, akkumulyator 5 o'rnatiladi.
Guruch. 1.2 - issiqlik ta'minoti uchun chiqindi gazdan foydalanishning sxematik diagrammasi
Guruch. 1.3 - Aralashtiruvchi isitgichlar bilan issiqlikni qayta tiklash qurilmasi
Aralash isitgichlar bilan issiqlikni qayta tiklash qurilmasining sxemasiga ko'ra (1.3-rasm) chiqindi bug ' 1-bug' tozalagichdan o'tib, aralashtiruvchi plyonkali isitgichga 2 kiradi. 4 va 5-iste'molchilardan tarmoq suvi kollektor 3 ga yuboriladi. va aralashtirish isitgichi 2, bu erda u chiqindi bug 'bilan isitiladi. Isitgichdan suv yig'ish idishiga 9 kiradi, u erdan nasoslar S tomonidan issiqlik tarmog'iga 6. Iste'molchilar tomonidan issiqlik iste'moli ko'paygan taqdirda suv qo'shimcha ravishda pik isitgichda jonli bug 'bilan isitiladi 7. Ushbu sxema. ifloslanishdan yuqori sifatli bug 'tozalash bilan ishlatilishi mumkin va kondensatni qaytarish shart emas. Agar kondensat qozonxonaga qaytarilishi kerak bo'lsa, u holda o'rnatish sirt isitgichlari bilan amalga oshiriladi.
Energiya ishlab chiqarish uchun chiqindi bug'i g'ijimlangan bug 'turbinalari, ikki bosimli turbinalar va oraliq bug' ta'minoti bilan kogeneratsiya turbinalarida ishlatilishi mumkin.
Guruch. 1.4 - Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun chiqindi bug'idan foydalanish sxemasi:
1 - ishlab chiqarish birligi; 2 - bug 'tozalagich; 3 - g'ijimlangan bug 'turbinasi; 4—ikki bosimli turbinali; 5, 6 - termal akkumulyatorlar; 7— bug 'generatori; 8 - isitish turbinasi
G'ijimlangan bug 'turbinasiga ega qurilmalar (1.4-rasm, a) faqat chiqindi bug'idan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Ishlab chiqarish blokidan chiqindi bug 'oqimida uzilishlar bo'lishi mumkinligi sababli, issiqlik akkumulyatorlari, ayniqsa akkumulyator 5, muhim saqlash quvvatiga ega bo'lishi kerak. Ikki bosimli turbinalar bilan o'rnatishning ishlashi yanada qulay sharoitlarda davom etadi, chunki turbina 4 (1.4.6-rasm) ishlab chiqarish blokining ishlashidan qat'i nazar , bug'ning uzluksiz ta'minoti bilan ta'minlanadi / , va akkumulyator 6 odatda bu holatda o'rnatilmaydi. Agar korxona mahalliy issiqlik elektr stantsiyasiga ega bo'lsa, chiqindi bug 'issiqlik agregatlarida ishlatiladi (1.4-rasm, s).
Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun chiqindi bug'idan foydalanishning energiya samaradorligi, qoida tariqasida, ma'lum bir korxonaning elektr ta'minotining umumiy sxemasiga bog'liq emas. Buning sababi shundaki, utilizatsiya elektr stantsiyasi odatda kondansativ elektr stantsiyasining mos keladigan quvvatini almashtiradi.
Elektr ta'minoti mavsumiy emasligi va ishlab chiqarilgan elektr energiyasining ortig'i har doim umumiy elektr tarmog'iga o'tkazilishi mumkinligi sababli, bu chiqindi bug'idan yil davomida foydalanishni sezilarli darajada osonlashtiradi va issiqlik ta'minoti va energiya ishlab chiqarish uchun estrodiol o'rnatishlarni amalga oshiradi. istiqbolli.
Kombinatsiyalangan foydalanish sxemasiga ko'ra, issiqlik iste'molchisi bug 'tozalagich va turbina o'rtasidagi chiziqda yoqiladi. Issiqlik qayta tiklash zavodida (1.5-rasm) bug 'generatoridan 1 bug' ishlab chiqarish blokiga 3, ikki bosimli turbinaga 12 va besleme nasosining bug' haydovchisiga 10. suv kiradi.
Guruch. 1.5 - Issiqlik ishlab chiqarish va issiqlik ta'minoti uchun issiqlikni qayta tiklash zavodining diagrammasi :
1 - bug 'generatori; 2 - oraliq o'ta qizdirgich; 3 - ishlab chiqarish birligi; 4 - bug 'tozalagich; 5— issiqlik akkumulyatori; 6 - issiqlik iste'molchilari; 7— issiqlik almashtirgich; 8— oziqlantiruvchi suv uchun idish; 9 - suvni kimyoviy tozalash ; 10 - besleme pompasi; 11 - kondansatör; 12 - ikki bosimli turbinali
Ushbu sxema egzoz bug 'oqimlarini energiya ishlab chiqaruvchi zavod va issiqlik iste'molchilari o'rtasida erkin qayta taqsimlash imkonini beradi.
Guruch. 1.6 - Yozda va qishda chiqindi bug 'issiqligidan kompleks foydalanish sxemasi:
1 - bug 'tozalagich; 2 - ishlab chiqarish birligi; 3 - bug 'generatori; 4—kogeneratsiya turbinasi; 5 - elektr energiyasi iste'molchisi; 6 - issiqlik iste'molchisi; 7 - sovuq iste'molchisi; 8 - kondansatör; 9 - issiqlik almashtirgich; 10 - assimilyatsiya sovutish moslamasi; 11 - nipel suvining idishi; 12 - besleme pompasi
Sovutish. Sovutgichga sanoat talabi doimiy ravishda oshib bormoqda. Sovuqning yirik iste'molchilari kimyo, metallurgiya, oziq-ovqat va boshqa sanoat korxonalari hisoblanadi. Sovuq texnologik jarayonlarda, konditsionerlik, sun'iy muz ishlab chiqarish, shuningdek, past haroratlar bilan bog'liq jarayonlar uchun tobora ko'proq foydalanilmoqda.
Hozirgi vaqtda korxonalarning aksariyati kompressorli sovutgichlar bilan jihozlangan. Ushbu mashinalar murakkab va qimmat, eng muhimi, ular sovuqni ishlab chiqarish uchun juda ko'p elektr energiyasidan foydalanadilar. Elektr energiyasi deyarli har bir kimyo, metallurgiya, neft-kimyo korxonalarida, ya'ni faqat sovuqning asosiy iste'molchilari bo'lgan tarmoqlarda mavjud bo'lgan issiqlik chiqindilari bilan almashtirilishi mumkin. Absorbsion sovutgichlarda chiqindi issiqlik tufayli sovuq olinadi. Shuningdek, ushbu maqsadlar uchun IESning mavsumiy ortiqcha issiqligidan foydalanish istiqbolli.
Absorbsion sovutgichlar mustaqil qurilmalar sifatida yoki issiqlik ta'minoti va energiya ishlab chiqarish bloklari bilan birgalikda o'rnatilishi mumkin. Avtonom sovutish moslamalaridan foydalanish faqat sovutish yil davomida ta'minlanganda oqlanishi mumkin. Ko'pgina hollarda sovutgich ta'minoti mavsumiy (yoz) xarakterga ega bo'lganligi sababli, chiqindi bug'ining issiqligidan kompleks foydalanishni amalga oshirish yanada oqilona bo'ladi (1.6-rasm). Bug 'tozalagich 1 dan keyin ishlab chiqarish bloki 2 dan chiqadigan bug' liniyaga yuboriladi, u ham isitish turbinasi 4 ning sanoat ekstraktsiyasidan bug' oladi. Bu liniyadan yozda bug 'yutilish sovutish moslamasiga 10, iste'molchini sovuq bilan ta'minlaydigan 7. Qish mavsumida iste'molchini 6 issiqlik bilan ta'minlash uchun issiqlik almashtirgich 9 ishga tushiriladi.
Ushbu sxemaning afzalligi - chiqindi bug'idan yil davomida samarali foydalanish imkoniyati, shuningdek, isitish davrida turbinaning yil davomida ishlashi.
1.2 Sanoat suvining issiqligidan foydalanishning asosiy sxemalari
yong'inga qarshi qurilmalarning konstruktiv elementlarini sovutish uchun, shuningdek, past haroratlarda sodir bo'ladigan ishlab chiqarish jarayonlarida, texnologik mahsulot yoki uskunani sun'iy sovutish uchun keng qo'llaniladi . Misollar: metallurgiya pechlarini, kimyoviy ishlab chiqarish pechlarini suv bilan sovutish; aloqa apparati yoki kondensatordan keyin issiq sulfat kislotani sovutish; turli neft mahsulotlarini suv bilan sovutish; bug 'turbinalari kondensatorlarini, elektr stansiyalarida generatorlarning moy va havo sovutgichlarini sovutish, alyuminiy oksidi zavodlarida alyuminiy eritmalarining bug'lanish batareyalari kondensatorlarini aralashtirish; ichki yonuv dvigatellarining silindrli kurtkalarini sovutish va boshqalar.
K oralig'ida o'zgarib turadi , aksariyat hollarda 232-433 K dan oshmaydi.
agrotermik isitish va energiya ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin .
Issiqlik ta'minoti. Issiqlik ta'minoti uchun isitiladigan texnologik suvdan foydalanish isitish yukining mavsumiy xususiyati tufayli ko'pincha qiyin. Bunday suvni iste'mol qilish jadvalini issiq suv ta'minotini joriy etish orqali biroz moslashtirish mumkin. Foydalanilmayotgan isitiladigan suvning katta miqdori, ayniqsa yozda, assimilyatsiya-sovutish moslamalarida oqilona yo'q qilinishi kerak.
Issiqlik ta'minoti uchun sanoat suvidan foydalanishning mumkin bo'lgan varianti ishlab chiqarish binolariga kiradigan shamollatish havosini isitishdir. Sovutish suvi va boshqa turdagi SERdan bir vaqtning o'zida foydalanishni ta'minlaydigan birlashtirilgan sxemalar qiziqish uyg'otadi, masalan, pirit pechlaridan issiq havo issiqligi va sulfat kislotali muzlatgichlardan sovutish suvi issiqligi . Ushbu sxema bo'yicha (1.7-rasm) 473 K haroratli pirit pechlari 1 shaftalaridan issiq havo issiqlik almashtirgich 2 ning birinchi zonasida zavodning markazlashtirilgan issiqlik ta'minoti ehtiyojlari uchun suvni isitish uchun ishlatiladi. va turar-joy qishlog'i. Issiqlik almashinuvchilaridan keyin issiq havoning harorati 343 K. Sulfat kislotali sovutgichlardan olingan sovutish suvi issiqlik tarmoqlaridan oqishlarni qoplash va qishloq va zavodning issiq suv ta'minoti yuklarini qoplash uchun ishlatiladi . Kislota sovutish uchun suv daryodan 313 K gacha qizdiriladigan muzlatgichlarga beriladi . Keyin oraliq yig'ish idishiga 4 yuboriladi, u erdan suv tozalash inshootiga pompalanadi 5. Mexanik aralashmalarni olib tashlangandan so'ng, vaqtinchalik qattiqlik va deaeratsiyani olib tashlash, bo'yanish suvi issiqlik almashtirgich 2 ga yuboriladi, u erda 335 K ga qadar isitiladi. Aralashtirgandan keyin bo'yanish va qaytarish suvi issiqlik almashtirgich 2 ning ikkinchi zonasiga pompalanadi, u erda 355 ga qadar isitiladi. K va issiqlik tarmoqlariga kiradi.
Guruch. 1.7 - Issiq havodan va sovutish suvidan issiqlikdan foydalanishning kombinatsiyalangan sxemasi
Guruch. 1.8 - Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun isitiladigan sanoat suvining oqilona issiqligidan foydalanishning sxematik diagrammasi
K gacha kerakli sovutish ishonchli tarzda ta'minlanadi , chunki sulfat kislotali muzlatgichlarning ishlash rejimi issiqlik tarmoqlarini tartibga solish uchun harorat jadvaliga bog'liq emas. Yozda zavod issiq suv ta'minoti uchun faqat kislotali sovutgichlardan olingan issiqlikdan foydalangan holda ishlaydi.
Elektr energiyasi ishlab chiqarish. Sanoat korxonalarida isitiladigan sanoat suvining sezilarli miqdori issiqlikka bo'lgan ehtiyojning cheklanganligi va issiqlik ta'minotining mavsumiyligi tufayli har doim ham issiqlik ta'minoti uchun ishlatilishi mumkin emas. Ba'zan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ushbu turdagi WER dan foydalanish samarali bo'ladi.
Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun isitiladigan suvning yillik issiqlik chiqishi mumkin bo'lgan ulushi issiqlik ta'minoti tizimiga yo'naltirilganidan deyarli har doim yuqori. Issiq suvdan boshqa energiya manbalari bilan birgalikda foydalanishning elektr energiyasi usullari, ayniqsa, sanoat korxonalarini kombinatsiyalangan sxema bo'yicha energiya bilan ta'minlash sharoitida samarali.
Sovutish suyuqligining yopiq aylanishi bilan isitiladigan suvdan foydalanishning ikkita sxemasini ko'rib chiqing (1.8-rasm). Sanoat sovutilgan birliklardan isitiladigan suv 1 evaporatatorga kiradi 2. Evaporatatordagi bosim sovutish suvi haroratida to'yinganlik bosimi ostida saqlanadi. Shu tufayli suvning bir qismi bug'lanadi va hosil bo'lgan to'yingan bug' a sxema bo'yicha kondensator turbinasi 3 ning birinchi bosqichiga kiradi.Kondensatorda 4 kondensatsiyalangan bug' va bug'langandan keyin qolgan suv nasoslar 5 orqali yana nasoslarga beriladi. ishlab chiqarish sovutilgan qurilmalar . Ushbu qurilmalar konstruktiv elementlarni sovutish tizimiga ega bo'lgan birliklar, shuningdek sanoat chiqindilari va texnologik mahsulotlarni sovutish uchun uskunalar bo'lishi mumkin. A sxema bo'yicha o'rnatishni qurish uchun suv ta'minoti tizimlari, elektr jihozlari, binolar va boshqa qurilmalar uchun tegishli konstruktsiyalar to'plamiga ega bo'lgan maxsus past bosimli utilizatsiya turbinasi, shuningdek turbina bloklariga xizmat ko'rsatuvchi xodimlar va tegishli yordamchi qurilmalar talab qilinadi. qurilmalar. Qurilishda oddiyroq, minimal kapital va operatsion xarajatlar bilan, b sxema bo'yicha amalga oshiriladigan o'rnatishlar. Bunday holda , bug'latgichlar to'g'ridan-to'g'ri zavod CHPPga joylashtiriladi va ikkilamchi bug oraliq bug 'kirish 6 bilan kogeneratsiya turbinasining past bosimli qismiga etkazib beriladi deb taxmin qilinadi [1].
2. Issiqlik almashtirgichni hisoblash
2.1 Sovutgichning issiqlik yuki
Qurilmaning termal yuki quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
= G 1 × ( q T in – q T tashqari )
bu yerda q T in ; q Tout - mos ravishda kirish va chiqish haroratidagi kerosin distillatining entalpiyasi 2-ilovadagi [2] jadvallardan aniqlanadi.
kJ/ soat = 1289 kVt.
2.2 Massa va hajm havo oqimi
Sovutgichning issiqlik balansi tenglamasidan
,
bu erda G 1 - apparatning unumdorligi, kg / soat;
q T in ; q Tout - mos ravishda kirish va chiqish haroratidagi kondensatning entalpiyasi, kJ/kg;
G 2 - talab qilinadigan havo miqdori, kg / soat;
S '' r , S' r – havoning dastlabki (T'' 2 , °S) va oxirgi haroratdagi (T' 2 , °S) issiqlik sig'imi, kJ/ kg×K .
Volumetrik ikkinchi havo iste'moli:
,
Qaerda r in - havoning dastlabki haroratidagi zichligi, kg / m 3 , Jadvaldan aniqlanadi. 2.1 [2].
(m 3 / s).
Loyihalanayotgan qurilma uchun biz sozlanishi pichoq burchagi bilan TsAGI UK-2M eksenel fanini tanlaymiz [2].
2.3 Quvurlarning xarakteristikalari
Sovutgich uchun biz qanotli bimetalik quvurlarni tanlaymiz. Mahalliy sanoat 4 va 8 m uzunlikdagi havo sovutgichlari uchun qanotli quvurlar ishlab chiqaradi.Keyinchalik hisoblash uchun biz 4 m uzunlikdagi quvurlarni qabul qilamiz.Ichki trubaning materiali LO-70-1 guruchdir . Fin materiali AD1M alyuminiy qotishmasi. 1 m trubadagi qovurg'alar soni, X=286. Finning koeffitsienti ph=9.
qanotli bo'lganlar bilan bir xil material olinadi .
2.4 Kerosin distillat tomonida issiqlik uzatish koeffitsienti
Kerosin distillatidan issiqlik uzatish koeffitsienti qanotli va silliq quvurlar uchun bir xil bo'ladi.
Havo sovutgichdagi kerosin distillatining o'rtacha harorati:
.
Issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti:
Vt /( m K ),
Vt /( m K ).
Issiqlik quvvati:
kJ/( kg K ),
kJ/( kg K ).
Nisbiy zichlik:
,
Kinematik yopishqoqlik amaliy ma'lumotlarga muvofiq olinadi [2]:
m 2 / s.
Barqaror turbulent oqim ta'minlangan kerosin distillatining minimal tezligi ( Re =10 4 ):
m / s.
Loyihalashtirilgan muzlatgich uchun biz m/ s > ni tanlaymiz . Keyin
.
Re > 10 4 , kerosin distillatidan issiqlik uzatish koeffitsienti:
Vt / (m 2 K),
cf1 = 356 K haroratda Prandtl mezoni qayerda ,
- kerosin distillatining yon tomonidagi quvur devorining haroratida Prandtl mezoni T ō1 ,
- quvur uzunligining diametriga nisbatini hisobga oladigan tuzatish koeffitsienti. Bizning quvurimiz uchun =1.
cf 1 =356 K haroratda topamiz :
.
Biz oldindan quvur devorining haroratini kerosin distillatining yonidan olamiz T ō1 = 354 K. Bu haroratda Prandtl mezonini aniqlaymiz:
.
Kerosin distillatidan issiqlik uzatish koeffitsienti:
Vt / (m 2 K).
2.5 Silliq quvurlarda havo tomonida issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
Siqilgan qismdagi havo oqimi tezligi :
m / s,
bu erda V D - fanat uchun pasportdan haqiqiy ikkinchi havo oqimi, m 3 / s ,
F c - havo o'tadigan quvur to'plamidagi siqilgan qismning maydoni ([2] da batafsil hisoblangan), m 2 .
O'rtacha havo harorati:
.
Havoning kinematik viskozitesi [2] ga muvofiq olinadi:
m 2 / s.
Reynolds mezonining qiymati :
.
Issiqlik uzatish koeffitsienti:
Vt / (m 2 K),
bu erda \u003d 1 - hujum burchagini hisobga olgan holda tuzatish koeffitsienti;
l =0,0273 Vt/( m·K ) - havoning o'rtacha haroratidagi issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti [2].
Vt / (m 2 K).
2.6 Silliq quvurlar to'plami uchun issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
Bimetalik quvurlar va ifloslangan issiqlik almashinuvi yuzasi uchun:
, Vt / (m 2 K),
ifloslanishning ichki qatlamining issiqlik qarshiligi qaerda, 0,00035 (m 2 K ) / Vt [2],
- guruch devorining issiqlik qarshiligi, 0,000022 (m 2 K) / Vt [2],
- alyuminiy trubaning issiqlik qarshiligi, 0,000073 (m 2 K) / Vt [2],
- tashqi ifloslanish qatlamining issiqlik qarshiligi, 0,00060 (m 2 K) / Vt [2],
Vt / (m 2 K).
2.7 O'rtacha harorat farqini hisoblash
O'rtacha harorat farqi Belokon usuli bilan aniqlanadi [2]:
- mos ravishda, formulalar bilan aniqlanadigan kattaroq va kichikroq harorat farqi:
,
,
Issiq va sovuq sovutish suvlarining o'rtacha arifmetik haroratlari o'rtasidagi farq qayerda
,
Va DT - xarakterli harorat farqi:
,
bu erda DT 1 – issiq oqimdagi harorat farqi;
DT 2 - sovuq oqimdagi harorat farqi;
P - qarshi oqim indeksi .
DT 1 \u003d 393-343 \u003d 50 K
DT 2 \u003d 315-295 \u003d 20 K
TO
TO
TO,
TO,
TO.
Kerosin distillat tomonidagi quvur devorining harorati:
TO,
Topilgan harorat oldindan qabul qilingan haroratga yaqin .
Qavatli quvurlar to'plami atrofida ko'ndalang havo oqimi uchun issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
Spiral uchun issiqlik uzatish koeffitsienti quvur qanotlari :
,
bu erda havoning o'rtacha haroratidagi issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsienti, Vt /( m K ) [2];
qanotli to'plamning bir qatorli quvurlarining siqilgan qismida havo oqimining tezligi , m / s [2];
- o'rtacha haroratda havoning dinamik viskozitesi, Pa s [2];
Pr - o'rtacha haroratda Prandtl mezoni [2];
- qovurg'aning o'rtacha qalinligi, m [2].
Barcha miqdorlarning qiymatlarini almashtirish:
Vt / (m 2 K).
Qavatli quvurlar to'plamida havo tomonidagi issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
Dumaloq qanotlar uchun kamaytirilgan issiqlik uzatish koeffitsienti:
,
bu erda F r - quvur uzunligining 1 m uchun qovurg'a yuzasi, m 2 / m [2];
F n - 1 m trubaning umumiy tashqi yuzasi, m 2 / m [2];
E - qanotning samaradorlik koeffitsienti, u asosdan uzoqlashganda haroratning pasayishini hisobga olgan holda, rasmdan topilgan. 2.6 [2];
trapezoidal shaklini hisobga olgan holda koeffitsient , shakldan aniqlanadi. 2.7 [2];
- fin yuzasida issiqlik o'tkazuvchanligining bir xil emasligini hisobga olgan eksperimental koeffitsient;
- trubaning tashqi yuzasi ifloslanishining issiqlik qarshiligi, 0,0006 m 2 ·K / Vt.
Vt / (m 2 K).
Qavatli quvurlar to'plami uchun issiqlik uzatish koeffitsientini hisoblash
Quvurning silliq yuzasining birligi uchun hisobni [2] ga muvofiq amalga oshiramiz:
, Vt / (m 2 K),
qaerda F st - tashqi diametri bo'ylab silliq trubaning yuzasi, uning uzunligi 1 m uchun. Boshqa barcha miqdorlar va belgilar yuqorida ko'rsatilgan.
Vt / (m 2 K).
Xulosa qilish mumkinki, boshqa narsalar teng bo'lsa, havo tomonidagi silliq quvur yuzasining findingi issiqlik uzatish koeffitsientining sezilarli darajada oshishiga olib keladi.
2.11 Sovutgichning issiqlik almashinuvi yuzasini hisoblash
.
Quvurlar soni
.
Qanotlar bo'lmaganda :
.
Quvurlar soni
.
2.12 Quvurlar to'plamining aerodinamik qarshiligini hisoblash
Quvurlar to'plamining aerodinamik qarshiligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:
bu erda r in - dastlabki haroratdagi havo zichligi, kg / m 3 ;
Vt tugun - quvur to'plamining tor qismida havo tezligi, 10,6 m / s ;
n in - to'plamdagi quvurlarning gorizontal qatorlari soni (vertikal);
d n \u003d 0,028 m - trubaning tashqi diametri;
S p \u003d 0,0035 m - qovurg'a qadami.
Shakl 2.1 - Finli bimetalik quvur
Quvur diametri d n bilan bog'liq Reynolds mezoni formula bilan aniqlanadi:
Bu erda n cf - o'rtacha havo haroratida havoning kinematik viskozitesi, m 2 / s.
;
Pa.
2.13 Fanga dvigatel quvvatini hisoblash
Fan tomonidan iste'mol qilinadigan quvvat quyidagi formula bo'yicha topiladi:
,
Bu erda ē - samaradorlik . fan, ē = 0,62 - 0,65 ichida olinadi.
kVt.
Elektr dvigatelini tanlashda dvigatelni ishga tushirishni ta'minlash uchun nominal quvvatni 10% ga oshirish kerak. Shunday qilib, dvigatelning haqiqiy kuchi:
N e.d. _ =1,1·N;
N e.d. _ \u003d 1,1 10,6 \u003d 11,7 kVt.
Sovutgichning issiqlik va eksergiya balanslari
3.1 Qurilmaning issiqlik balansi
Qurilmaning issiqlik balansi :
,
Kerosin distillati bilan havo sovutgichiga kiradigan issiqlik miqdori qayerda ?
- kerosin distillatidan chiqadigan issiqlik miqdori quyidagi formulalar bilan topiladi:
kJ/ soat ,
, kJ/ soat .
Havo bilan birga keladigan va ketadigan issiqlik miqdori qayerda :
kJ/ soat ,
kJ/ soat ,
,
.
Issiqlik balansi yaqinlashdi.
Issiqlik diagrammasi 2.2-rasmda ko'rsatilgan.
Guruch. 2.2 - ABO issiqlik diagrammasi
3.2 Oqimlarning eksergiya balansi
Issiqlik almashtirgichning eksergiya balansi:
,
Bu erda , kVt - issiq sovutish suvi eksergiyasining pasayishi ,
, kVt - sovuq sovutish suyuqligining eksergiyasini oshirish .;
- eksergiya yo'qolishi , kVt.
Isitilgan oqimning eksergiyasi quyidagicha hisoblanadi:
kVt,
kVt.
kVt.
Sovutilgan oqimning eksergiyasi :
kVt,
kVt,
kVt.
Havo sovutgichida eksergiya yo'qolishi :
kVt.
eksergiya samaradorligi:
.
Eksergiya diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.3.
Guruch. 2.3 - eksergiya diagrammasi
Foydalanilgan manbalar ro'yxati
1 Latipov R.Sh., Sharafiyev R.F. Kimyoviy ishlab chiqarishning texnik termodinamiği va energiya texnologiyasi . - M .: Energoatomizdat . - 1995. - 344 b.
2 Kuznetsov A.A., Kagermanov S.M., Sudakov E.N. Neftni qayta ishlash sanoati jarayonlari va apparatlarini hisoblash. Leningrad .: Kimyo. - 1974. - 344 b.
|
