РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: Аналіз роботи блоку охолодження газу - Технічні науки - Реферати - Каталог статей

Аналіз роботи блоку охолодження газу 8.1 Методика розрахунку кількості апаратів Для визначення кількості апаратів використовується метод послідовних наближень. Для першого наближення приймаємо, що працює один апарат та різницю температур газу на вході та виході з АПО - 2?С: (8.1) Визначаємо масову витрату газу за формулою (8.2) де витрата газу. Визначаємо середню температуру газу за формулою (8.3) Визначаємо теплоємність газу при середній температурі газу (в К) та тиску, з яким газ надходить у АПО з нагнітачів за такою імперичною формулою (8.4) де абсолютний тиск газу, кг/см2. Визначаємо кількість переданої теплоти з рівняння теплового балансу (8.5) Визначаємо густину навколишнього повітря за формулою (8.6) де атмосферний тиск; газова стала повітря; температура новколишнього повітря, ?С Визначаємо масову секундну витрату повітря за наступною формулою (8.7) де номінальна продуктивність вентилятора; кіллькість апаратів повітряного охолодження. Визначаємо температуру повітря на виході з апарата при номінальній продуктивності апарата за наступною формулою (8.8) де теплоємність повітря. Визначаємо середню різницю температур процесу теплопередачі за формулою (8.9) де найбільша і найменша різниця температур, які для прямотоку визначаються за формулами (8.10) (8.11) Визначаємо коефіцієнт стисливості газу при середній температурі газу за формулою (8.12) Визначаємо густину газу при середній температурі газу за формулою (8.13) Визначаємо число Рейнольдса за формулою (8.14) де швидкість газу в апараті; внутрішній діаметр трубок апарата; коефіцієнт динамічної в’язкості газу. Швидкість газу в апараті визначаємо на основі витрати газу, густини газу, площі поперечного перерізу ходу і числа апаратів: (8.15) де площа поперечного перерізу ходу. Визначаємо коефіцієнт теплопровідності газу за формулою (8.16) де тиск газу в кг/см2. Визначаємо критерій Прандтля для газу за наступною формулою (8.17) Визначаємо критерій Нуссельта за наступною формулою (8.18) Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від газу до внутрішньої стінки труби за формулою (8.19) Визначаємо середню температуру повітря за формулою (8.20) Визначаємо коефіцієнт динамічної в’язкості повітря за наступною імперичною формулою (8.21) Визначаємо критерій Рейнольдса для повітря за формулою (8.22) де швидкість повітря у вузькому перерізі пучка труб; зовнішній діаметр трубок апарата. Визначаємо критерій Нуссельта за рівнянням Карасіної (8.23) де крок ребер, м; висота ребер, м. Визначаємо коефіцієнт теплопровідності повітря за настуупною імперичною формулою (8.24) Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубок до повітря за формулою (8.25) Визчначаємо коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря за формулою (8.26) де коефіцієнт збільшення площі теплообміну; товщина стінки трубки; коефіцієнт теплопровідності стінки. Визначаємо кількість теплоти переданої газом повітрю за формулою (8.27) де поправка на непротовоточність; загальна площа теплообміну. Поправку на непротовоточність можна визначити за наступною емпіричною формулою (8.28) де поправки, які визначаються за наступними формулами (8.29) (8.30) Наступним кроком перевіряємо рівність теплот, які були визначені за формулою (8.5) та (8.27). У разі, коли віддана теплота, що була знайдена за формулою (8.5) буде меншою за теплоту одержану за формулою (8.27) необхідно змінити температуру на виході АПО, наприклад на 1?С. Для визначення кількості апаратів повітряного охолодження необхідно прирівняти одержану температуру на виході АПО в результаті наближень із заданою температурою. Якщо розрахована температура газу на виході АПО є вища за задану, то необхідно збільшити кількість апаратів. Розрахунок проводиться спочатку. 8.2 Контрольний приклад розрахунку АПО Вихідними даними для проведення розрахунку є технічна характеристика АПО, яка приведена нище та дані розраховані по режимах роботи КC. Геометричні характеристики АПО 2АВГ75С: внутрішній діаметр труб м; зовнішній діаметр труб м; поперечний крок труб м; висота ребра м; крок ребра м; товщина ребра м; площа вільного перерізу перед секціями м2; продуктивність вентилятора м3/год; кількість ходів у апараті ; площа перерізу одного ходу по газу м2; поверхня нагрівання одного апарата м2; коефіцієнт збільшення поверхні ; термічний опір забруднення ; - кількість вентиляторів . Для прикладу розрахунку візьмемо дані, які були одержані у розділі для газу, а саме: тиск газу ; витрата газу ; температура газу ?С; задана температура газу на виході АПО ?С; температура навколишнього середовища . Для першого наближення приймаємо, що працює один апарат та різницю температур газу на вході та виході з АПО - 2?С: Визначаємо масову витрату газу за формулою (8.2) Визначаємо середню температуру газу за формулою (8.3) Визначаємо теплоємність газу при середній температурі газу та тиску, з яким газ надходить у АПО з нагнітачів за формулою (8.4) Визначаємо кількість переданої теплоти за формулою (8.5) Визначаємо густину навколишнього повітря за формулою (8.6) Визначаємо масову секундну витрату повітря за формулою (8.7) Визначаємо температуру повітря на виході з апарата при номінальній продуктивності апарата за формулою (8.8), прийнявши Визначаємо найбільшу і найменшу різницю температур за формулами (8.10), (8.11) Визначаємо середню різницю температур процесу теплопередачі за формулою (8.9) Визначаємо коефіцієнт стисливості газу при середній температурі газу за формулою (8.12) Визначаємо густину газу при середній температурі газу за формулою (8.13) Визначаємо швидкість газу в апараті за формулою (8.15) Визначаємо число Рейнольдса за формулою (8.14) Визначаємо коефіцієнт теплопровідності газу за формулою (8.16) Визначаємо критерій Прандтля для газу за наступною формулою (8.17) Визначаємо критерій Нуссельта за наступною формулою (8.18) Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від газу до внутрішньої стінки труби за формулою (8.19) Визначаємо середню температуру повітря за формулою (8.20) Визначаємо коефіцієнт динамічної в’язкості повітря за наступною імперичною формулою (8.21) Визначаємо критерій Рейнольдса для повітря за формулою (8.22) Визначаємо критерій Нуссельта за формулою (8.23) Визначаємо коефіцієнт теплопровідності повітря за формулою (8.24) Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубок до повітря за формулою (8.25) Визначаємо коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря за формулою (8.26) Визначаємо поправки R i P за формулами (8.29), (8.30) Визначаємо поправку на непротовоточність за формулою (8.28) Визначаємо кількість теплоти переданої газом повітрю за формулою (8.27) Оскільки то зменшуємо температуру на виході АПО на 0,5 ?С, і виконуємо розрахунок спочатку до тих пір, доки ця умова не виконуватиметься. Потім звіряємо температуру на виході апарата із заданою температурою газу. У разі якщо одержана температура є більшою необхідно збільшити кількість апаратів. В результаті розрахунку було одержано кінцеву температуру 39,1 ?С при десяти працюючих апаратах. Для розрахунку апаратів АПО з допомогою ЕОМ була складена програма на мові програмування BASIC, яка базується на даному алгоритмі. 8.3 Характеристика програми розрахунку АПО Текст програми розрахунку приведений у додатку И .Розрахунки приведені у додатку І. Характеристика ідентифікаторів приведена у таблиці 8.1. Таблиця 8.1 – Таблиця індентифікаторів Назва показника \| Позначення \| Одиниця вимірювання в алгоритмі \| в програмі Температура газу на вході АПО \| Tg1 \| ?C Задана кінцева температура газу \| TG22 \| ?C Витрата газу \| qg \| млн.м3/добу Тиск газу \| Pg \| МПа Продуктивність вентилятора \| Qven \| м3/год Площа поперечного перерізу ходу \| SA \| м2 Внутрішній діаметр трубок \| DW \| м Зовнішній діаметр трубок \| Dz \| м Витрата повітря у вузькому перерізі \| Wpov \| м/с Товщина стінки трубки \| ST \| м Атмосферний тиск \| Ppov \| Па Температура навколишнього середовища \| Tpov \| ?C Таплоємність повітря \| CPpov \| кДж/(кгК) Коефіцієнт збільшення тепловіддачі \| F1 \| - Густина повітря \| ROpov \| кг/м3 Масова витрата повітря \| Mpov \| кг/с Температура повітря на виході АПО \| Tpov2 \| ?C Бльша різниця температур \| TET1 \| ?C Менша різниця температур \| TET2 \| ?C Сердня різниця температур \| TETM \| ?C Коефіцієнт стисливості газу \| Zg \| - Густина газу \| ROg \| кг/м3 Швидкість газу в АПО \| Wg \| м/с Критерій Рейнольдса для газу \| REgas \| - Коефіцієнт теплопровідності газу \| LA \| Вт/(мК) Критерій Прандтля для газу \| PRg \| - Критерій Нуссельта для газу \| NU2 \| - Коефіцієнт тепловіддачі від газу до внутрішньої поверхні трубки \| ALF2 \| Вт/(м2К) Середня температура повітря \| TCpov \| ?C Середня теплоємність газу \| CPg \| Дж/(кгК) Кількість відданого тепла \| Qtg \| кВт Коефіцієнт динамічної в’язкості повітря \| ETApov \| Пас Критерій Рейнольдса для повітря \| REpov \| - Критерій Нуссельта для повітря \| NU1 \| - Продовження таблиці – 8.1 Назва показника \| Позначення \| Одиниця вимірювання в алгоритмі \| в програмі Коефіцієнт теплопровідності повітря \| LApov \| Вт/(мК) Коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубки до повітря \| ALF1 \| Вт/(м2К) Коефіцієнт теплопередачі \| K \| Вт/(м2К) Поправка на непротивоточність \| EPS \| - Допоміжна характеристика \| RT \| - Допоміжна характеристика \| PT \| - Кількість відданого тепла \| Q11 \| кВт Коефіцієнт теплопровідності стінки \| LAS \| Вт/(м*К) Кількість АПО \| Apo \| - Розрахована температура газу \| Tg2 \| ?C Відносна густина газу \| del \| - Масова секундна витрата газу \| Mg \| кг/с Середня температура газу \| tgc \| ?C Середня температура газу \| Tgk \| ?C Програма побудована на циклічній структурі, розрахунок виконується n раз для кожного режиму роботи КС. Вихідні дані для проведення розрахунку (витрата газу, температура газу, тиск газу та температура навколишнього середовища) витягуються з файлу, у який записуються результати розрахунку режимів роботи КС. Результати розрахунку АПО за допомогою програми розрахунку приведені у додатку І. 8.4 Аналіз роботи блоку охолодження газу Аналізуючи роботу блоку охолодження газу слід відмітити, що заданою температурою газу на виході КС є температура 40 ?С. Проаналізуємо звітній період помісячно беручи режими роботи на початку і в кінці кожного місяця року. В січні місяці працював тільки один агрегат, витрата стабільно трималась на рівні 50 млн.м3 /добу, температура повітря була досить високою, тому кількість АПО за цей місяць становила 2 апарати. В лютому теж працював тільки один агрегат і кількість апаратів становила: на початку 2 АПО і в кінці 3 АПО. В березні місяці включилась в роботу друга турбіна і витрата збільшилась майже в два рази, температура повітря підвищилась і відповідно збільшилась кількість АПО в середньому до 4 АПО. В квітні температура повітря ще більш піднялась, витрата газу збільшилась до 90 млн.м3 /добу і відповідно збільшилась кількість АПО в середньому до 6. В травні витрата трималась на рівні 85 млн.м3 /добу, температура повітря збільшилась і кількість АПО становила 10 шт. В літній період температура повітря стабільно трималась на рівні 20-30 оС і максимального рівня вона досягла у червні місяці. Витрата становила 75-85 млн.м3 /рік. Відповідно кількість АПО з початку літа з 7 апаратів піднялась в кінці до максимального значення за період аналізу 14 апаратів. В осінній період витрата трималась на рівні 80-90 млн.м3 /добу, температура повітря почала знижуватись і відповідно кількість АПО з початку осінні зменшилась к середньому з шести до чотирьох.
1 2 3 4 5 Категория: Технічні науки \| Добавил: DoceNt (23.12.2014)
Просмотров: 208 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: