Расчет аппаратов воздушного охлаждения
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
±К = 205 Вт/ (м к) - коэффициент теплопроводности алюминиевого ребра:
Тогда по рисункам 2.6 и 2.7 [4, c.115] Е = 0,96; ?? = 1,02
По формуле 2.45 определяем приведенный коэффициент теплоотдачи:
.
2.7.6 Коэффициент теплопередачи для пучка оребренных труб
Ведем расчет на единицу гладкой поверхности трубы по формуле:
, (2.61)
где Fст - поверхность гладкой трубы (по наружному диаметру), приходящаяся на 1м ее длины :
т = ?d3 1 [4,с. 116]; (2.62)
Fст = 3,14 0,028 1 = 0,088 м2/м.
Все остальные величины и обозначения - прежние. Получим:
Вт/(м2 *К),
Следовательно, при прочих равных условиях оребрения гладкой трубы со стороны воздуха приводит к значительному увеличению коэффициента теплопередачи ( в 314,5 / 92,78 = 3,4 раза ).
2.7.7 Средний температурный напор зоны конденсации и ее поверхность
При многоходовом потоке теплоносителя в трубном пространстве аппарата и одноходовом потоке теплоносителя в межтрубном пространстве определяется по методу Белоконя [4,с. 112]:
, (2.63)
где ?Тср - средний температурный напор первой зоны, К;
Тmax1 , Tmin1 - соответственно большая и меньшая разность температур, определяется по формулам:
Тmax1 = ?1 + 0,5?TI ; (2.64)
Tmin1 = ?1 - 0,5?TI , (2.65)
где ? - разность среднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей
, [4, c.112] (2.66)
Расчитаем ?ТI по формуле:
?ТI = v(?Т1 + ?Т2)2 - 4Р?Т1?Т2 , (2.67)
где ?Т = Т н.к - Т к.к - перепад температур в горячем потоке ; (2.68)
?Т2 = T1 - T1 - перепад температур в холодном потоке ; (2.69)
Р - индекс противоточности. В нашем случае Р = 0,98. Имеем:
?Т1 = 408 - 354 = 54 К
?Т2 = 319 - 298 = 21 К
?Т = v(54 + 21)2 - 4*0,98*54*21 = 34,4
К
Tmax1 = 72,5 + 0.5 * 34,34=90 К
Тmin1 =72,5-0,5*34,4 = 55 К
К.
Поверхность теплообмена в первой зоне определим по формуле:
; (2.70)
м2 .
2.3.8 Расчет зоны охлаждения
Средний температурный напор зоны охлаждения определяем по методу Белоконя [4,с. 112]:
, (2.71)
где ?Тср2 - средний температурный напор второй зоны, К;
Т max2, Тmin2 - большая и меньшая разность температур, определяется
по формулам:
Тmax2 = ?2 + 0,5?TII ; (2.72)
Tmin2 = ?2 - 0,5?TII , (2.73)
где ?2 - разность среднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей.
, (2.74)
где Тв - конечная температура бензина (на выходе), К;
Характеристическую разность температур ?TII рассчитаем по формуле (2.75), где ?T1 = Т кк - Тв - перепад температур в горячем потоке; (2.76)
?T2 = T1" - Т1 - перепад температур в холодном потоке; (2.77)
Индекс противоточности Р= 0.98 [4,с. 112] оставляем прежним:
?Т1 = 354-333 = 21 К;
?Т2 = 328 -319 = 9 К;
?ТII = v(21+9)2 - 4*0,98*21*9 = 12,6 К;
К;
Tmax2 =20+0,5*12,6= 26,3 К;
Тmin2 = 20-0,5*12,6 = 13,7 К;
К .
Принимаем коэффициент теплоотдачи:
1 = 150 Вт/(м2. к),
Тогда поверхность теплообмена второй зоны определяем по формуле:
; (2.78)
м2 .
2.7.9 Компановка и аэродинамическое сопротивление пучка труб
Находим общую поверхность теплообмена аппарата:
= F1 + F2 ; (2.79)
F = 1134+369=1503 м2 .
Количество труб равно [4,с. 117]:
= F / Fo, (2.80)
где Fo = 3,14*0,028*8 = 0,704 м2 - поверхность теплообмена одной трубы
N = 590 / 0,704 = 2135 шт.
Определяем число труб для одного хода бензина, при скорости движения W = 0,74м/с [4,с. 109], по формуле [4, с. 117]:
; (2.81)
трубы .
Устанавливаем 4 аппарата с общим числом труб в каждом - 564, Пучок распределяем на 3 секции по 188 труб. Nд = 564*4=2256 труб. Аэродинамическое сопротивление пучка труб (в Па) определяем по формуле:
, (2.82)
где ?В = 1,18505кг/м3 - плотность воздуха при его начальной температуре;
W0 = 10,6 м/c - скорость воздуха в сжатом (узком) сечении оребренного пучка труб;
nВ = 8 - число горизонтальных рядов труб в пучке (по вертикали);
d3 = 0,028 м - наружный диаметр трубы .
Критерий Рейнольдса, отнесенный к диаметру труб d3 [4,c. 118]:
; (2,83)
.
Подставляя указанные величины в формулу 2.70, получим:
Па
Принимаем коэффициент оребрения равным 9 [3, c.263], тогда истинное количество труб равно:
д = 564*4 = 2256 шт.
Выбираем аппарат по ГОСТ 26-02-1522-77 : число труб в аппарате 188 шт., поверхность теплообмена 376 м2 , длина труб 8000 мм. АВО - малопоточного типа.
Для проектируемого аппарата выбираем осевой вентилятор ГАЦ-28-8М2 с регулируемым углом установки лопастей.
Основные технические данные вентилятора
диаметр рабочего колеса -2.8 м;
число лопастей -8шт.
частота вращения 428об./мин.
мощность приводного электродвигателя -37кВт;
номинальный напор -320Па;
диапазон рабочих температур -от -60 до 60 0С.
Список использованных источников
1. Молоканов Ю.К; Процессы и аппараты нефтегазопереработки. М.: Химия. 1987, с.368.
2. Нефти СССР (справочник) Том I. Нефти северных районов европейской части СССР и Урала. Издательство Химия, М., 1971г. с.504.
3. Рудин М. Г., Драбкин А. Е. Краткий справочник нефтепереработчика. - Л.: Химия, 1980. - 328с.:ил.
. Кузнецов А.А; Кагерманов С.И.; Судаков Е.Н; Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. Л: Химия. 1974.с.344.
5. Эмирджанов Р.Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке. М - Л.: Химия. 1965г. с.544.
6. Эмирджанов Р.Т. Примеры расчетов нефтезаводских процессов и аппаратов. Баку, Азнефтеиздат., 1957г. с.404.
7. Павлов. Новое нефтяное оборудовани