Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Нефтеперерабатывающая отрасль.pdf
Скачиваний:
256
Добавлен:
13.08.2019
Размер:
528.01 Кб
Скачать

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Тср

Тмакс Тмин

 

165 50

96, 4

 

165

 

2,3lg

Тмакс

 

2,3lg

 

 

Тмин

 

50

 

Поверхность теплообмена определяют из уравнения теплопередачи:

 

Q = K • F • ∆Тср ,

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

F =

Q

 

 

К Тср

 

 

где F – поверхность теплообмена, м2;

 

 

 

 

 

К – коэффициент теплопередачи, кДж/(м2 • ч • град) [12];

∆Тср – средняя логарифмическая разность температур, ˚С.

F =

55,08 106

909,75

м2.

628,05

96,4

 

 

 

 

Необходимое число типовых теплообменников:

F

n = F1 ,

где F – рассчитанная поверхность теплообмена, м2;

F1 – поверхность теплообмена одного стандартного теплообменника, м2. Выбираем кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью теплообмена 864 м2,

выполненный в соответствие с ГОСТ 14246–79.

n =1696864 1,96

В нашем случае достаточно двух теплообменных аппаратов, характеристика, которых

приведена ниже.

Техническая характеристика теплообменника [13]:

Диаметр, мм

-

кожуха

1200,

-

труб

20,

Длина труб, мм

 

9000,

Число ходов

 

4,

Поверхность теплообмена, м2

864.

2.2.4. Расчёт аппарата воздушного охлаждения.

В данном разделе проведён расчёт холодильника для охлаждения вакуумного газойля воздухом до температуры 45˚С, при этом принимаем, что воздух нагревается с 20˚С до 60˚С.

63

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Тепловая нагрузка холодильника [11]:

Q1 = G1 • (qжвх – qжвых ),

где Q1 – количества тепла, отнимаемого от вакуумного газойля в холодильнике, кДж/

ч;

qжвх , qжвых энтальпия фракции соответственно при температуре Т1= 100˚С и Т1’’ = 45˚С.

Q1 = 154411,77 • (195,75 – 81,76) = 17,6 • 106 кДж/ч. Массовый и объёмный расход воздуха:

G1 • (qжвх – qжвых ) = G2 • (Cp’’• Т2’’ – Cp• Т2),

найдём:

 

G (qж qж

)

 

1

вх

 

вых

 

 

G2 =

 

 

 

,

C''

T '' C'

T '

 

p

2

p

 

2

 

Где G2 – количество воздуха, кг/ч;

Cp’’, Cp– средние теплоёмкости (при постоянном давлении) воздуха соответственно при его конечной и начальной температурах

Имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G2 =

 

 

17,6 106

 

423769,62 кг/ч.

1,009 333

1,005 293

 

 

 

Найдём плотность воздуха при его начальной температуре Т2’ =293 К и нормальном

давлении Р0 = 101323 Па, из уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в =

0 Т0

,

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где 0 – плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3.

 

 

 

в =1,293 273 1,205 кг/ч.

 

 

 

 

 

293

 

 

 

 

Секундный расчётный расход воздуха:

 

 

Vв

=

G

 

423769,62 97,69

м3/с.

3600 в

 

 

 

 

 

3600 1,205

 

Поверхность теплообмена определяют из уравнения теплопередачи:

Q

F = К Тср

где F – поверхность теплообмена, м2;

К – коэффициент теплопередачи, кДж/(м2 • ч • град); ∆Тср – средняя логарифмическая разность температур, ˚С.

Средняя логарифмическая разность температур [12]:

64

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Тср макс мин

2,3lg

макс ,

мин

 

где макс, мин – соответственно большая и меньшая разность температур, которая

определяется по формулам:

 

макс = + 0,5 • ∆Тср ,мин = – 0,5 • ∆Тср ,

где разность среднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей;

∆Т – характеристическая разность температур.

= T1' T1'' T2' T2'' ,

2 2

Рассчитаем ∆Т по формуле:

∆Т = ( T1 T2 )2 4 P T1 T2 ,

где ∆Т1 = Т1Т1’’ – перепад температур в горячем потоке;. ∆Т2 = Т2’’ – Т2– перепад температур в холодном потоке; Р – индекс противоточности, принимаем Р = 0,98.

∆Т =

 

20,02 ,

(55 40)2 4 0,98 55 40

=

100 45

60 20 32,5 ,

 

 

2

 

 

2

 

 

макс = 32,5 + 0,5 • 20,02 = 42,51˚С,

мин = 32,5 – 0,5 • 20,02 = 22,49˚С,

Тср

42,51 22,49 31,48

 

 

2,3lg

42,51

 

 

Поверхность теплообмена:

 

 

22,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F =

 

17,6 106

667,64

м2.

837,4 31,48

 

 

 

 

 

Мощность электродвигателя к вентилятору:

 

 

 

 

Nэ = 0,00981 •

V P

,

 

вg

где – КПД вентилятора, принимаем равным 0,62; ∆Р – аэродинамическое сопротивление пучка труб, принимаем 300Па [12]; Vв – секундный расход воздуха, м3/с.

Nэ = 0,00981 • 97,69 300 47,3 кВт.

9,8 0,62 При подборе электродвигателя расчётную мощность следует увеличить на 10% для

обеспечения запуска двигателя. Поэтому действительная мощность двигателя [13]:

65