Расчет воздухоразделительной установки средней производительности КжКАж-0,25
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
;
кДж/кг - К[7].
Баланс переохладителя жидкого кислорода
,
изменение температуры жидкого кислорода при прохождении ее через переохладитель,
153.98 кДж/кг[7],
кДж/кг - К[7].
Баланс теплообменника-ожижителя
,
где ,
547.5 кДж/кг[7],
Из баланса теплообменника-ожижителя выражается :
=
520.1 кДж/кг.
Баланс основного теплообменного аппарата.
.
Из баланса основного теплообменного аппарата выражается :
кДж/кг.
Параметры узловых точек [7]
№ точкиТемпература T, КДавление p, МПаЭнтальпия i, кДж/кг1В297.2520550.982В297.2520515.533В27620494.644В27820496.955В1340.55381.696В128.520233.241А80.50.13328.12А85.30.13333.83А93.40.13343.264А2630.13520.15А289.250.13547.5К0297.250.13545.71К930.13147.212К870.13137.041R97.20.55163.952R92.70.55153.983R79.20.13153.984R79.20.13157.151D95.20.55163.852D90.20.55153.153D77.10.13153.15
Определение массовых расходов
Количество перерабатываемого воздуха, приведенного к нормальным условиям.
,
где - производительность по жидкому кислороду, кг/с.
3219 м3/ч.
кг/с
массовый расход установки по воздуху
кг/с
массовый расход на турбодетандер,
кг/с
массовый расход на основной теплообменник,
кг/с
массовый расход азотной флегмы,
кг/с
массовый расход кубовой жидкости,
кг/с
массовый расход отбросного азота.
Расчет теплообменных аппаратов
Расчет теплообменника обычно заключается в определении площади F поверхности теплообмена и связанных с ней геометрических параметров аппарата. Кроме того, находят гидродинамическое сопротивление, которое не должно превышать допустимого значения. Расчет выполняют на основании уравнений теплового баланса и конвективной теплопередачи, которые для двухпоточного аппарата при постоянном расходе G принимают вид: [2], Для автоматизированного расчета двухпоточных рекуперативных теплообменных аппаратов используется программа HEAT, разработанная на кафедре (приложение!!!). Для определения коэффициентов теплоотдачи от азотной флегмы к стенке трубки в программе используется выражение: ; коэффициент теплоотдачи от трубок к потоку отбросного азота: [11].
Коэффициент теплоотдачи, отнесенный к наружной поверхности труб:
.
Расчет переохладителя азотной флегмы
Исходные данные для расчета:
Температура прямого потока на входе в аппарат: 95.2 К,
Температура прямого потока на выходе из аппарата: 90.2 К,
Давление прямого потока: 0.55 МПа,
Расход: 0.481 кг/с,
Скорость потока: 0.6 м/с,
Температура обратного потока на входе в аппарат: 80.5 К,
Температура обратного потока на выходе из аппарата: 85.3 К,
Давление обратного потока: 0.13 МПа,
Расход: 0.935 кг/с,
Скорость потока: 4.0 м/с,
Тепловая нагрузка:
5.147 кВт.
Средняя разность температур:
К [11],
Выбраны гладкие медные трубки, внешний диаметр dнар= 10 мм, толщина стенки 1 мм.
Вид навивки: шаговая; относительный осевой шаг навивки ?2=1.8, относительный диаметральный шаг навивки ?1=1,0.
Диаметр сердечника 0.2 м.
Результаты расчета - смотри приложение 4.
Расчет переохладителя кубовой жидкости
Исходные данные для расчета:
Температура прямого потока на входе в аппарат: 97.2 К,
Температура прямого потока на выходе из аппарата: 92.7 К,
Давление прямого потока: 0.55 МПа,
Расход: кг/с,
Скорость потока: 1.25 м/с,
Температура обратного потока на входе в аппарат: 85.3 К,
Температура обратного потока на выходе из аппарата: 93.4 К,
Давление обратного потока: 0.13 МПа,
Расход: 0.935 кг/с,
Скорость потока: 8.0 м/с,
Тепловая нагрузка:
5.29 кВт.
Средняя разность температур:
К [11],
Выбраны гладкие медные трубки, внешний диаметр dнар= 10 мм, толщина стенки 1 мм.
Вид навивки: шаговая; относительный осевой шаг навивки ?2=1.8, относительный диаметральный шаг навивки ?1=1,0.
Диаметр сердечника 0.2 м.
Результаты расчета - смотри приложение 5.
Расчет основного теплообменника
Исходные данные для расчета:
Температура прямого потока на входе в аппарат: 278 К,
Температура прямого потока на выходе из аппарата: 128.5 К,
Давление прямого потока: 20 МПа,
Расход: 0.672 кг/с,
Скорость потока: 0.5 м/с,
Температура обратного потока на входе в аппарат: 93.4 К,
Температура обратного потока на выходе из аппарата: 263 К,
Давление обратного потока: 0.13 МПа,
Расход: 0.935 кг/с,
Скорость потока: 4.0 м/с,
Тепловая нагрузка:
140.03 кВт.
Среднеинтегральная разность температур: ,
Выбраны медные трубки, оребренные проволокой. Внешний диаметр dнар= 10 мм, толщина стенки 1.5 мм., эквивалентный диаметр - dЭ= 2.42 мм., диаметр проволоки - dП= 1.6 мм., шаг оребрения - tP=5.5 мм., коэффициент оребрения - =2.96, относительный осевой шаг навивки ?2=1.0, относительный диаметральный шаг навивки ?1=1,0.
Диаметр сердечника 0.2 м.
Результаты расчета - смотри приложение 6.
Расчет теплообменника - ожижителя
Исходные данные для расчета:
Температура прямого потока на входе в аппарат: 297.25 К,
Температура прямого потока на выходе из аппарата: 276 К,
Давление прямого потока: 20 МПа,
Расход: 1.153 кг/с,
Скорость потока: 2.0 м/с,
Температу?/p>