5.3 Розрахунок теплообмінника

Метою розрахунку є визначення наближеної поверхні теплообміну і вибір стандартного апарату.

, м² (5.18)

де,

F − поверхня теплообміну,

Q_г.п − кількість тепла, що вносить гарячий потік, Вт;

θ_сир. − середній температурний напір, °С;

К − коефіцієнт теплопередачі, Вт/м² °С.

Рис. 2 Схема матеріальних потоків

Розв’язується тепловий баланс теплообмінника, з метою визначення масової витрати циркуляційного зрошення.

, кДж/год. (5.18)

де,

− коефіцієнт корисної дії, = 0,95

Визначається кількість тепла, яку сприймає холодний потік:

, кДж/год. (5.19)

Переводиться в за формулою:

, кг/см³ (5.20)

кг/см³

Згідно [4, с. 2] виписуються ентальпії при = 0,8257кг/см³

і₉₀ = 182,355 кДж/кг

і₃₀ =57,420 кДж/кг

кДж/год.

Визначається кількість циркуляційного зрошення:

, кДж/год. → Вт (5.21)

кДж/год. = 4411812,85 Вт.

Визначається масова витрата циркуляційного зрошення:

, кг/год.

Згідно [4, с. 7] виписуються ентальпії при = 0,8257

і₂₆₀ = 609,410 кДж/кг

і₁₈₀ = 395,005 кДж/кг

кг/год.

Приймається схема чистої протитечії.

θ_max = 260 °C − 90°C = 170°C

θ_min = 180°C − 30°C = 150°C

, °С (5.21)

°С

Приймається коефіцієнт К = 160 Вт/м²с. згідно [3, с. 240].

Визначаємо поверхню теплообміну:

м²

м²

До проекту приймається два стандартних теплообмінники, характеристика яких виписується з [7, с, 258] і приводиться нижче.

Діаметр кожуха − 600 мм.

Внутрішній діаметр труб − 20 мм.

Число ходів по трубах − 4

Труби розміщені по вершинах трикутників

Довжина труб − 9000 мм.

5.4 Вибір насосів

Насоси вибираються виходячи із кількості перекачуваної рідини та її характеристики.

Основні параметри, що характеризують роботу насосів:

1. Продуктивність

2. Напір

3. Потужність

Продуктивність роботи розраховується згідно витрати рідини з врахуванням зміни її густини від температури і коефіцієнту запасу.

, см³/год (5.22)

де,

− масова витрата рідкого потоку, кг/год.

− коефіцієнт запасу.

=1,2 − 1,3

− густина рідини при температурі перекачування, кг/год.

Напір насосу розраховується в залежності від тиску .

Знаючи продуктивність і напір з довідникової літератури підбирають відповідний тип насоса.

Розраховується масова витрата деемульгатора:

, кг/год (5.23)

де,

− витрата сирої нафти, т/добу

А − витрата деемульгатора, кг/т.

кг/т.

кг/год

В процесі очистки використовується 5% розчин:

кг/год (5.24)

Розраховується масова витрата содово-лужного розчину:

, кг/год (5.25)

де,

− витрата сирої нафти, т/добу

− витрата содово-лужного розчину, кг/т.

кг/т

кг/год

В процесі очистки використовується 5% розчин лугу:

, кг/год

Розраховується продуктивність насосу для подачі нафти:

, см³/год (5.26)

Переводиться в за формулою:

(5.27)

кг/см³

кг/см³

см³/год

Аналогічно розраховуються всі інші насоси, результати розрахунку зводяться в таблицю 5.3

Таблиця 5.3 − Вибір насосів

Умов. позн.	Призначення	Умови			Q, м3/год. Розг.
		G, кг/год.	ρ, кг/см3	t, °С
1	2	3	4	5	6
1	Насос для подачі сировини	120770	814,62	30	177,9
16	Насос для подачі води з першої ступені в змішувач	6598	1000	30	7,9
13	Насос подачі свіжої води	6330	1000	30	7,6
14	Насос подачі лугу	2,4	1050	30	0,003
15	Насос подачі деемульгатора	4,1	970	30	0,005

Продовження таблиці 5.3

Умов. позн	Вибраний тип насосу	Q, м3/год. табл.	N, кВт	Кількість
1	7	8	9	10
1	НК 560/335-70	335	88	2
16	2НГК 4×1	16	5	2
13	2НГК 4×1	16	5	2
14	НР 063/63С	0,63	3	2
15	НР 063/63С	0,63	3	2