Примеры и задания по процессам и аппаратам нефтегазопереработки и нефтехимии. Учебно-методическое пособие

Свойства нагреваемого хладагента

Характеристика трубн. пространства

№

Хладагент

Расход

Средняя

Плотность

Теплоёмкость

Вязкость

Число

Число

Число

Число

Длина

вар

G2,

темп-ра

ρ,кг/м3

с, Дж/(кг·К)

µ ·10 3,

ходов

ходов

ходов

ходов

L, м;

кг/с

t1ср,

оС

Па·с

Z=1,

Z=2,

Z=4,

Z=6,

трубки,

сечение

сечение

сечение

сечение

d·δ,

STP.,м2

STP.,м2

STP.,м2

STP.,м2

мм

1

20 % р-р Nacl

30,6

-10

1163

3370

4,08

0,089

0,042

0,018

0,011

2; 25х2

2

20 % р-р Nacl

30,6

-10

1163

3370

4,08

0,089

0,042

0,018

0,011

3; 25х2

3

20 % р-р Nacl

30,6

-5

1160

3375

3,38

0,089

0,042

0,018

0,011

4; 25х2

4

20 % р-р Nacl

30,6

-5

1160

3375

3,38

0,089

0,042

0,018

0,011

6; 25х2

5

25 % p-p Cacl2

36,1

-5

1241

2858

5,15

0,161

0,077

0,03

0,022

2; 25х2

6

25 % p-p Cacl2

36,1

-5

1241

2858

5,15

0,161

0,077

0,03

0,022

3; 25х2

7

20 % р-р Nacl

30,6

0

1157

3380

2,68

0,161

0,077

0,03

0,022

4; 25х2

90

8

20 % р-р Nacl

30,6

0

1157

3380

2,68

0,161

0,077

0,03

0,022

6; 25х2

9

25 % p-p Cacl2

36,0

0

1239

2870

4,02

0,256

0,124

0,055

0,036

3; 25х2

10

25 % p-p Cacl2

36,0

0

1239

2870

4,02

0,256

0,124

0,055

0,036

4; 25х2

11

Захолож. вода

24,6

10

1000

4190

1,31

0,256

0,124

0,055

0,036

6; 25х2

12

Захолож. вода

24,6

10

1000

4190

1,31

0,256

0,124

0,055

0,036

9; 25х2

13

Захолож. вода

32,7

10

1000

4190

1,31

0,078

0,037

0,016

0,009

2; 20х2

14

Промышл. вода

32,7

25

997

4180

0,902

0,078

0,037

0,016

0,009

3; 20х2

15

Промышл. вода

32,7

25

997

4180

0,902

0,078

0,037

0,016

0,009

4; 20х2

16

Промышл. вода

32,7

25

997

4180

0,902

0,078

0,037

0,016

0,009

6; 20х2

17

Промышл. вода

32,7

25

997

4180

0,902

0,144

0,069

0,03

0,02

2; 20х2

18

Промышл. вода

32,7

30

996

4180

0,804

0,144

0,069

0,03

0,02

3; 20х2

19

Промышл. вода

32,7

30

996

4180

0,804

0,144

0,069

0,03

0,02

4; 20х2

20

Промышл. вода

32,7

30

996

4180

0,804

0,144

0,069

0,03

0,02

6; 20х2

21

Промышл. вода

32,7

30

996

4180

0,804

0,236

0,114

0,051

0,034

3; 20х2

22

Промышл. вода

32,7

25

997

4180

0,902

0,236

0,114

0,051

0,034

4; 20х2

23

25 % p-p Cacl2

48,0

-10

1244

2845

6,27

0,236

0,114

0,051

0,034

6; 20х2

Свойства нагреваемого хладагента

Характеристика трубн. Пространства, Sтр, м2

№

Хладагент

Расход

Средняя

Плотность

Теплоёмкость

Вязкость

Число

Число

Число

Число

Длина

вар

G2,

темп-ра

ρ,кг/м3

с, Дж/(кг·К)

µ 10 3,

ходов

ходов

ходов

ходов

L, м;

кг/с

t1ср,

оС

Па·с

Z=1,

Z=2,

Z=4,

Z=6,

трубки,

сечение

сечение

сечение

сечение

d·δ,

STP.,м2

STP.,м2

STP.,м2

STP.,м2

мм

24

25 % p-p Cacl2

48,0

-10

1244

2845

6,27

0,236

0,114

0,051

0,034

9; 20х2

25

Захолож. вода

24,6

10

1000

4190

1,31

0,089

0,042

0,018

0,011

6; 25х2

26

Промышл. вода

32,7

30

996

4180

0,804

0,078

0,037

0,016

0,009

6; 20х2

Приложение 8

Варианты расчетных заданий по теме 8 «Расчет теплоты сгорания, процесса горения, расхода топлива»*)

№

Производит.

Коэф.

Температура

Энтальпия пара,

Температура

Состав топлива, % объёмные

вар.

по пару

избытка

пара, ° С

кДж/кг

уходящих

G,кг/с

воздуха

дымовых

На

На

На

На

α

газов, оС

входе

выходе

входе

выходе

в печь

из печи

в печь

из печи

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

1

2,23

1,01

165

680

2763

3879

250

95,3

2,8

0,7

0,4

0,8

2

2,36

1,03

168

700

2766

3924

275

93,7

4,8

0,8

0,4

0,3

3

2,50

1,10

173

690

2771

3901

300

88,1

8,8

1,6

1,0

0,5

4

2,64

1,15

178

720

2775

3968

325

49,9

19,7

18,5

7,7

4,2

5

2,78

1,20

162

730

2760

3993

350

93,1

5,6

0,6

0,5

0,2

6

2,92

1,25

165

715

2763

3958

375

98,6

0,8

0,3

0,2

0,1

7

3,06

1,30

168

725

2766

3981

400

98,0

1,3

0,4

0,2

0,1

92

8

3,19

1,05

170

745

2768

4016

225

68,0

15,3

8,7

4,5

3,5

9

3,33

1,12

173

735

2771

4003

250

85,9

12,5

1,0

0,5

0,1

10

3,47

1,07

175

710

2773

3946

275

79,0

8,1

6,6

1,9

1,4

11

3,61

1,13

178

740

2775

4015

300

49,5

20,1

18,0

8,4

4,0

12

3,75

1,21

182

700

2779

3922

325

68,0

10,3

5,7

13,5

2,5

13

2,27

1,25

182

790

2779

4130

350

47,9

20,2

19,5

9,5

2,9

14

2,44

1,35

178

785

2775

4119

375

60,5

15,0

12,5

8,0

4,0

15

2,56

1,14

175

780

2773

4108

400

50,0

20,7

18,0

7,5

3,8

16

2,72

1,16

173

775

2771

4096

225

74,6

12,9

4,5

2,5

5,5

17

2,83

1,18

170

770

2768

4085

250

93,0

5,0

1,1

0,6

0,3

18

3,00

1,27

168

765

2766

4073

275

83,2

6,5

2,0

2,9

1,8

19

3,11

1,29

165

760

2763

4062

300

46,0

23,7

13,0

12,8

5,5

20

3,28

1,02

162

755

2760

4051

325

70,0

10,7

11,0

4,5

3,8

21

3,39

1,04

178

700

2775

3923

350

84,6

6,5

5,6

1,9

1,4

22

3,56

1,06

173

755

2771

4049

375

53,9

19,3

17,5

6,5

2,8

Окончание прил. 8

№

Производит.

Коэф.

Температура

Энтальпия пара,

Температура

Состав топлива, % объёмные

вар.

по пару G,

избытка

пара, оС

кДж/кг

уходящих

кг/с

воздуха

дымовых

На

На

На

На

α

газов, ° С

входе

выходе

входе в

выходе

в печь

из печи

печь

из печи

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

23

3,67

1,10

168

740

2766

4016

400

81,6

7,1

7,6

1,9

1,8

24

3,83

1,19

162

785

2760

4200

225

95,1

4,1

0,4

0,3

0,1

25

3,94

1,23

170

720

2768

3969

275

62,0

15,0

11,0

8,0

4,0

26

4,00

1,08

180

750

2777

4037

400

89,7

6,0

3,7

0,5

0,1

№

Загрязнитель

Температура

Размеры камеры, м

Плотность

Расход воз-

Диаметр

вар.

(пыль)

пыли, ρ, кг/м3

духа при н/у

частиц

Т, К

t, оС

Длина, L

Ширина,B

Vo, м3/с

d·106, м

1

Алебастр

463

190

4

3,5

2500

1,5

40

2

Антрацит

503

230

4

3

1600

1,0

30

3

Аппатит

403

130

4

2,5

3190

1,3

15

4

Асбест

513

240

4

2

2600

1,2

25

5

Бетон

323

50

4

1,5

2300

1,4

35

6

Винипласт

303

30

3,5

3,5

1380

0,9

20

7

Гипс

313

40

3,5

3

2240

0,25

15

8

Гранит

473

200

3,5

2,5

2700

2,0

30

9

Известняк

453

180

3,5

2

2650

1,1

40

94

10

Каолин

443

170

3

2,5

2200

1,0

35

11

Кварц

493

220

3

2

1650

1,8

25

12

Керамика

483

210

3

1,5

2600

1,6

45

13

Кирпич

463

190

4

3,5

1500

2,2

50

14

Колчедан

523

250

4

3

5000

3,0

30

15

Литьё керамики

443

170

4

2,5

3000

1,7

25

16

Резина

323

50

4

2

1500

1,9

35

17

Сода

353

80

4

1,5

1450

2,4

45

18

Стекло

343

70

3,5

3,5

2500

2,6

20

19

Текстолит

333

60

3,5

3

1380

2,8

40

20

Уголь камен.

433

160

3,5

2,5

1350

2,5

55

21

Фаолит

383

110

3,5

2

1730

2,0

45

22

Цемент

453

180

3,5

1,5

2900

2,3

35

23

Алюминий

473

200

3

2,5

2700

2,1

50

24

Шамот

403

130

3

2

1900

2,7

40

25

Магнезит

413

140

3

1,5

2900

0,8

30

26

Динас

423

150

4

4

1800

0,5

20

№

Загрязнитель

Температура

Максим.

Число

Длина

Максим.

Плотность

Концентр.

Объемный

Крупность

вар.

(твердая

суспензии,

внутренний

оборотов

ротора

производ.

твердой

суспензии

расход

(диаметр)

фаза)

оС

диаметр

в мин.,

L, м

по осадку

фазы,

т,

суспензии3

частиц6

ротора,

N1

Go, кг/ч

ρ,

мас.

V, м /ч

d·10 ,

D, м

кг/м3

доли

м

1

Алебастр

50

0,35

4000

0,998

900

2500

0,080

7

5

2

Антрацит

70

0,50

2650

1,800

1500

1600

0,040

9

10

3

Апатит

20

0,325

3500

0,536

1000

3190

0,140

3

10

4

Асбест

30

0,35

4250

0,630

1200

2600

0,150

5

8

5

Бетон

40

0,35

3600

0,998

2000

2300

0,090

6

12

6

Винипласт

60

0,50

2650

1,800

3000

1380

0,064

11

15

7

Гипс

40

0,50

2800

0,930

1700

2240

0,090

8

7

8

Гранит

30

0,35

4250

0,630

1800

2700

0,160

5

9

95

9

Известняк

40

0,32

4000

0,576

1600

2650

0,170

4

6

10

Каолин

30

0,35

4000

0,998

2400

2200

0,100

6

11

11

Кварц

50

0,325

3500

0,536

1100

2650

0,180

3

6

12

Керамика

40

0,325

4250

0,585

1500

2600

0,130

3

8

13

Кирпич

50

0,50

2800

0,930

2800

1500

0,058

12

20

14

Колчедан

20

0,20

6000

0,600

1000

5000

0,150

3

7

15

Литье

30

0,20

5500

0,600

1100

3000

0,160

3

9

керамика

16

Резина

70

0,50

2800

0,930

3300

1500

0,050

10

20

17

Мел

50

0,35

4000

0,998

2800

2200

0,110

7

11

18

Стекло

40

0,35

4250

0,630

2000

2500

0,120

8

8

19

Текстолит

60

0,35

3600

0,998

3600

1380

0,052

9

20

20

Уголь

50

0,800

1650

1,328

3000

1350

0,070

11

15

каменный

21

Фаолит

70

0,500

2300

1,800

3200

1730

0,046

12

14

22

Цемент

40

0,32

4000

0,576

1600

2900

0,170

4

8

№

Загрязнитель

Температура

Максим.

Число

Длина

Максим.

Плотность

Концентр.

Объемный

Крупность

вар.

(твердая

суспензии,

внутренний

оборотов

ротора

производ.

твердой

суспензии

расход

(диаметр)

фаза)

° С

диаметр рото-

в мин.,

L, м

по осадку

фазы,

т

суспензии3

частиц6

ра,

N1

Go, кг/ч

ρ,

мас.

V, м /ч

d·10 ,

D, м

кг/м3

доли

м

23

Алюминий

30

0,35

4250

0,630

1500

2700

0,140

5

9

24

Шамот

60

0,50

2650

1,800

1800

1900

0,040

10

10

25

Магнезит

20

0,35

4250

0,630

1100

2900

0,130

4

7

26

Динас

50

0,32

4000

0,576

900

1800

0,034

7

10

№

№

Название программы

Функциональное назначение программы

п/п

темы

1

1

«SVOGAZ.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА СВОЙСТВ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

2

2

«SVOGID.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА СВОЙСТВ ЖИДКИХ СМЕСЕЙ

3

«OPDNPOD.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ И ОБЩЕГО ДАВЛЕНИЯ

4

3

«OPTNKIP.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ТЕМПЕРАТУРЫ НАЧАЛА КИПЕНИЯ (КОНЦА КОНДЕНСАЦИИ)

7

4

«MTB-TEMP.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУР И ТЕМПЕРАТУРНОГО НАПОРА, МАТЕРИ-

АЛЬНО-ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА

8

«ODNOFA.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ОДНОФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА (СИСТЕМА «ГАЗ-ВОЗДУХ»)

9

5

«ODNFAV.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ОДНОФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА (СИСТЕМА «ГАЗ-ВОДА»)

10

«ODFAGID.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ОДНОФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА (СИСТЕМА «ЖИДКОСТЬ-ВОЗДУХ»)

11

6

«ASKON-1.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ, РАСХОДА ВОДЫ, КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛО-

ПЕРЕДАЧИ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ЧИСТОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ПАРА

97

12

«IASKIP-1.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ, РАСХОДА ВОДЫ, КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛО-

ПЕРЕДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ ЧИСТОЙ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ

13

7

«GISOMEGT.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ МЕЖТРУБНОГО ПРО-

СТРАНСТВА ТЕПЛООБМЕНИКА

14

«GISOTRYB.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРУБНОГО ПРОСТРАН-

СТВА ТЕПЛООБМЕНИКА

15

8

«GORENIE.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ, КПД И РАСХОДА ТОПЛИВА ПЕЧИ ДЛЯ ПЕРЕ-

ГРЕВА ВОДЯНОГО ПАРА

16

9

«KAMERA.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ

17

«CENTRI.BAS»

ПРОГРАММА РАСЧЁТА ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ОСАДИТЕЛЬНОЙ ЦЕНТРИФУГИ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................

5

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ...........................................................................

6

Тема 1. СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ И ИХ СООТНОШЕНИЯ. СВОЙСТВА

ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ КОМПОНЕНТОВ И ИХ СМЕСЕЙ .....................................

7

1.1. Основные теоретические положения....................................................................................

7

Тема 2. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ И ИХ СМЕСЕЙ. СВОЙСТВА

НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ ...................................................................................................

12

2.1. Основные теоретические положения..................................................................................

12

2.2. Числовой пример расчета (табл. 2.1) ..................................................................................

15

Тема 3. РАСЧЕТ СВОЙСТВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ГРАФИКА ТЕМПЕРАТУРНОГО

НАПОРА ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА ..................................................................................

17

3.1. Основные теоретические положения..................................................................................

17

3.2. Числовой пример расчета (табл. 3.1) ..................................................................................

19

Тема 4. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПРОЦЕССОВ НАГРЕВА, ИСПАРЕНИЯ И ПЕРЕГРЕВА

ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ....................................................................................

21

4.1. Основные теоретические положения..................................................................................

21

4.2. Числовой пример расчёта (табл. 4.1) ..................................................................................

22

Тема 5. РАСЧЕТ ОДНОФАЗНОГО ТЕПЛООБМЕНА................................................................

26

5.1. Основные теоретические положения..................................................................................

26

5.2. Числовой пример расчета (табл. 5.1) ..................................................................................

30

Тема 6. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА С ИЗМЕНЕНИЕМ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ.

КОНДЕНСАЦИЯ И ИСПАРЕНИЕ................................................................................................

33

6.1. Основные теоретические положения конденсации чистого пара органической

жидкости водой............................................................................................................................

33

6.2. Основные теоретические положения кипения органической жидкости за счет

конденсации насыщенного водяного пара ...............................................................................

38

Тема 7. РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА.

КОНСТРУКТИВНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ..........................

42

7.1. Основные теоретические положения расчета гидравлического сопротивления...........

42

7.2. Числовой пример расчета (табл. 7.1) ..................................................................................

44

ЗНАКОМСТВО С КОНСТРУКЦИЕЙ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ.................

47

Тема 8. РАСЧЕТ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА, ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ,

РАСХОДА ТОПЛИВА....................................................................................................................

48

8.1. Основные теоретические положения расчета огнетехнических процессов....................

48

Тема 9. РАСЧЕТ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ......................................................

55

9.1. Основные теоретические положения расчета пылеосадительной камеры ....................

55

9.3. Основные теоретические положения расчета горизонтальной осадительной

центрифуги ...................................................................................................................................

58

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................................

64

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................................................

66

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................

67