Курсовая работа: Расчет аппарата воздушного охлаждения
Курсовая работа: Расчет аппарата воздушного охлаждения
Введение
В
нефтеперерабатывающей промышленности получили большое распространение воздушные
холодильники и конденсаторы-холодильники различных технологических потоков.
Применение
аппаратов воздушного охлаждения (АВО) дает ряд эксплуатационных преимуществ,
главными из которых являются экономия охлаждающей воды и уменьшение количества
сточных вод, сокращение затрат труда на чистку аппарата ввиду отсутствия накипи
и солеотложения, уменьшение расходов на организацию оборотного водоснабжения
технологических установок.
Трубки в
АВО применяются с наружним спиральным оребрением, в результате чего существенно
улучшается теплопередача. Интенсификация теплообмена с помощью оребрения
поверхности труб может быть достигнута только при условии хорошего подвода
тепла от стенок труб к ребрам, что обеспечивается изготовлением ребристых труб
из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности или изготовлением
ребристых труб из биметалла, причем материал ребер должен обладать большим
коэффициентом теплопроводности, чем материал трубы.
В данной
работе производится проектный расчет воздушного холодильника горизонтального
типа.
1. Использование низкопотенциальных вторичных энергоресурсов
Наиболее
сложно найти применение низкопотенциальным тепловым ВЭР (<100 °С). В
последнее время их используют для отопления и кондиционирования промышленных и
жилых зданий, применяют тепловые насосы для повышения температурного потенциала
или для получения холода. Такие ВЭР используют только на отопление близко
расположенных теплиц или рыбоводных хозяйств.
В
промышленных условиях охлаждение дымовых газов до температуры ниже 100 °С
весьма затруднительно прежде всего из-за конденсации водяных паров. Холодные
стенки труб, по которым циркулирует нагреваемая среда, запотевают и
подвергаются интенсивной коррозии. Чтобы исключить коррозию, промышленные
подогреватели воздуха иногда изготавливают из некорродирующихся стеклянных
труб. Если нет вибрации, такие трубы работают достаточно долго.
Для
подогрева воды низкотемпературными газами (t< 100 °С) начинают использовать
контактные экономайзеры, представляющие собой обычные смесительные
теплообменники типа градирни (рис. 1.1).
Вода в них
нагревается за счет теплоты контактирующих с ней газов. Поверхность контакта
капель воды с газом большая, и теплообменник получается компактным и дешевым по
сравнению с рекуперативным (трубчатым), но вода насыщается вредными веществами,
содержащимися в дымовых газах. В некоторых случаях это допустимо, например, для
воды, идущей в систему хим-водоподготовки в котельных или на ТЭС. Если
загрязнение воды недопустимо, то ставят еще один теплообменник, в котором
«грязная» вода отдает теплоту «чистой» и возвращается в контактный экономайзер.
Змеевики, по которым циркулирует «чистая» вода, можно установить и внутри
контактного экономайзера вместо насадки.
Рис. 1.1 - Схема
смесительного теплообменника (градирни): 1 — насадка (кольца Рашига); 2
каплеотбойник; 3— вытяжной вентилятор
1.1
Направление и общие схемы использования отработавшего пара
Отработавший
производственный пар имеет давление 0,1—0.3 МПа, а иногда и 1 МПа, т. е.
колеблется в широких пределах. Однако, несмотря на широкий диапазон колебания
давления отработавший (иногда называют мятым) пар в основном имеет низкое
давление.
Отработавший
пар многих производств загрязнен механическими и агрессивными химическими
примесями. Некоторые производственные агрегаты работают с переменной нагрузкой,
что ведет к образованию прерывистых потоков отработавшего пара. Все это
усложняет использование отработавшего пара и вызывает необходимость
предварительной очистки пара от загрязнения, преобразования прерывистых потоков
отработавшего пара в постояный поток тепла, а также повышения давления
отработавшего пара с помощью тепловых трансформаторов.
Отработавший
производственный пар используют для технологических целей, теплоснабжения,
выработки электроэнергии, комбинированно для целей выработки электроэнергии и
теплоснабжения, получения холода.
Использование
отработавшего пара для технологических целей чрезвычайно разнообразно и определяется
в каждом отдельном случае характером технологического процесса. Например,
пропарка бетона, подача пара в газогенератор при получении смешанного или
водяного газа, нагрев аммиака на заводах азотной промышленности, разофев
вязкого мазута, увлажнения доменного дутья и т.п.
Это
направление является наиболее простым по исполнению, капитальные затраты и
эксплуатационные расходы не значительны, а энергетический эффект весьма высок,
так как коэффициент регенерации тепла и зависит только от температуры отводимого
конденсата и состав ляет не менее 85%, а при использовании конденсата в
технологическом процессе равен 100%.
По схеме
использования отработавшего пара для теплоснабжения (рис. 1.2) отходящий от
производственной установки 1 отработавший пар проходит через очистительное
устройство 2 и направляется к тепловому потребителю 3. При резких колебаниях
количества пара,потребляемого производственной установкой, на линии острого
пара применяется установка пароводяного аккумулятора 4. При несоответствии режимов
отхода отработавшего пара и тепловых нагрузок теплового потребителя
устанавливается аккумулятор 5.
Рис. 1.2 -
Принципиальная схема использования отработавшего газа для теплоснабжения
Рис. 1.3 -
Теплоутилизационная установка с подогревателями смешения
По схеме
теплоутилизационной установки с подогревателями смешения (рис. 1.3)
отработавший пар, пройдя пароочиститель 1 поступает в пленочный подогреватель
смешения 2. От потребителей 4 и 5 сетевая вода направляется в коллектор 3 и
подогреватель смешения 2, где подогревается отработавшим паром. Из
подогревателя вода поступает в сборный бак 9, откуда насосами S подается в
тепловую сеть 6. При повышенном расходе тепла у потребителей вода дополнительно
подогревается острым паром в пиковом подогревателе 7. Эту схему можно применять
при высококачественной очистке пара от загрязнений и отсутствия требования о возврате
конденсата. Если конденсат подлежит возврату в котельную, то установка
выполняется с поверхностными подогревателями.
Отработавший
пар для выработки электроэнергии может использоваться в турбинах мятого пара, в
турбинах двойного давления, а также в теплофикационных турбинах с промежуточным
подводом пара.
Рис. 1.4 -
Схема использования отработавшего пара для выработки электроэнергии:
1
производственный агрегат; 2 — пароочиститель; 3 — турбина мятого пара; 4
турбина двойного давления; 5, 6 — тепловые аккумуляторы; 7— парогенератор; 8
теплофикационная турбина
Установки с
турбиной мятого пара (рис. 1.4,а) предназначены для выработки электроэнергии
только за счет отработавшего пара. В связи с тем, что возможны перерывы в
поступлении отработавшего пара от производственного агрегата, тепловые
аккумуляторы, особенно аккумулятор 5 должны выполнятся со значительной
аккумулирующей способностью. Работа установки с турбинами двойного давления
протекает в более благоприятных условиях, так как в турбину 4 (рис. 1.4,6) не
зависимо от работы производственного агрегата / обеспечено непрерывное
поступление пара, и аккумулятор 6 обычно в этом случае не устанавливается. Если
на предприятии имеется местная ТЭЦ, отработавший пар используют в
теплофикационных агрегатах (рис. 1.4,в).
Энергетическая
эффективность использования отработавшего пара для выработки электроэнергии,
как правило, не зависит от общей схемы энергоснабжения данного предприятия. Это
обусловлено тем, что утилизационная электрогенерирующая установка замещает в
общем случае соответствующую мощность конденсационной электростанции.
В связи с
тем, что электроснабжение сезонного характера не имеет, а избытки выработанной
электроэнергии всегда могут быть переданы в общую электросеть, это значительно
облегчает круглогодичное использование отработавшего пара и делает весьма
перспективными комбинированные установки для теплоснабжения и выработки
электроэнергии.
По схеме
комбинированного использования тепловой потребитель включается на линии между
пароочистителем и турбиной. В теплоутилизационной установке (рис. 1.5) пар из
парогенератора 1 поступает на производственный агрегат 3, на турбину двойного
давления 12 и паровой привод питательного насоса 10. Летом отработавший пар
используется в основном в турбине 12 для производства электроэнергии, зимой в
теплообменнике 7 для подогрева сетевой воды.
Рис. 1.5 -
Схема теплоутилизационной установки для выработки теплоэнергии и
теплоснабжения:
1
парогенератор; 2— промежуточный пароперегреватель; 3 — производственный
агрегат; 4— пароочиститель; 5— тепловой аккумулятор; 6— потребители тепла; 7
теплообменник; 8— бак питательной воды; 9— химводоочистка; 10— питательный
насос; 11— конденсатор; 12— турбина двойного давления
Схема дает
возможность свободно перераспределять потоки отработавшего пара между
электрогенерирующей установкой и тепловыми потребителями.
Рис. 1.6 -
Схема комплексного использования тепла отработавшего пара летом и зимой:
1
пароочиститель; 2 — производственный агрегат; 3 — парогенератор; 4
теплофикационная турбина; 5— потребитель электроэнергии; 6— потребитель тепла;
7— потребитель холода; 8 — конденсатор; 9 — теплообменник; 10 — абсорбционная
холодильная установка; 11 — бак ниппельной воды; 12 — питательный насос
Получение
холода. Потребности промышленности в холоде непрерывно возрастают. Крупными
потребителями холода являются заводы химической, металлургической, пищевой и
других отраслей промышленности. Холод все больше применяется в технологических
процессах, для кондиционирования воздуха, получения искусственного льда, а
также для процессов, связанных с низкими температурами.
Подавляющее
большинство предприятий оснащено в настоящее время компрессионными холодильными
машинами. Эти машины сложны и дороги, а главное — для производства холода
затрачивают очень много электрической энергии. Электрическую энергию могут
заменить тепловые отходы, имеющиеся в избытке почти на каждом химическом,
металлургическом, нефтехимическом предприятии, т. е. как раз в тех отраслях
производства, которые являются основными потребителями холода. Холод за счет
тепловых отходов получают в абсорбционных холодильных машинах. Перспективным
является также использование для этих целей сезонных излишков тепла ТЭЦ.
Абсорбционные
холодильные машины могут устанавливаться как самостоятельные автономные установки,
так и в сочетании с установками теплоснабжения и выработки электроэнергии.
Применение автономных холодильных установок может быть оправданно лишь тогда,
когда холодоснабжение осуществляется круглогодично. Поскольку в большинстве
случаев холодоснабжение носит сезонный (летний) характер, то более рационально
осуществлять комплексное использование тепла отработавшего пара (рис. 1.6).
Отработавший пар от производственного агрегата 2 после пароочистителя 1
направляется в магистраль, в которую поступает также пар из промышленного
отбора теплофикационной турбины 4. Из этой магистрали в летний период пар
поступает в абсорбционную холодильную установку 10, снабжающую холодом
потребителя 7. В зимний период включается в работу теплообменник 9 для
снабжения теплом потребителя 6.
Преимуществом
данной схемы является возможность эффективного круглогодичного использования
отработавшего пара, а также круглогодичная работа турбины но теплофикационному
циклу.
1.2
Принципиальные схемы использования теплоты производственной воды
Вода широко
применяется для охлаждения конструктивных элементов огнетехнических установок,
а также в производственных процессах, протекающих при низких температурах, для
искусственного охлаждения технологического продукта или аппаратуры. Примерами
могут служить: водяное охлаждение металлургических печей, печей химических
производств; охлаждения горячей серной кислоты после контактного аппарата или
конденсатора; охлаждение водой различных нефтепродуктов; охлаждение
конденсаторов паровых турбин, масло- и воздухоохладителей генераторов на
электростанциях, конденсаторов смешивающего типа выпарных батарей алюминиевых
растворов на глиноземных заводах; охлаждение рубашек цилиндров двигателей
внутреннего сгорания и т.д.
Конечная
температура охлаждающей воды колеблется в интервале 293—363 К, не превышая в
большинстве случаев 232—433 К.
Нагретую
производственную воду можно использовать для теплоснабжения и горячего
водоснабжения, агротеплофикации и для выработки электроэнергии.
Теплоснабжение.
Использование нагретой производственной воды для теплоснабжения часто
затруднено из-за сезонного характера отопительной нагрузки. График потребления
такой воды можно несколько выровнять, внедряя горячее водоснабжение. Большие
избытки неиспользованной нагретой воды, особенно в летний период, рационально
утилизировать в абсорбционно-холодильных установках.
Возможным
вариантом использования производственной воды для теплоснабжения является
нагревание вентиляционного воздуха, поступающего в производственные помещения.
Интересны комбинированные схемы, предусматривающие одновременное использование
охлаждающей воды и какого-либо другого вида ВЭР, например использование тепла
горячего воздуха из колчеданных печей и тепла охлаждающей воды из
сернокислотных холодильников. По этой схеме (рис. 1.7) горячий воздух из валов
колчеданных печей 1 с температурой 473 К используют в первой зоне
теплообменника 2 для нагрева воды на нужды централизованного теплоснабжения
комбината и жилого поселка. Температура горячего воздуха после теплообменников составляет
343 К. Охлаждающую воду из сернокислотных холодильников используют для
восполнения утечек из тепловых сетей и покрытия нагрузок горячего водоснабжения
поселка и комбината. Воду для охлаждения кислоты подают из реки в холодильники
3, в которых она нагревается до 313 К. Затем отправляют в промежуточный сборный
бак 4, откуда насосом перекачивают к водоподготовительной установке 5. После
очистки от механических приме сей устранения временной жесткости и деаэрации
подпиточную воду подают в теплообменник 2, где она подогревается до 335 К.
Подпиточную и обратную воду после смешения подают насосом во вторую зону
теплообменника 2, где она подогревается до 355 К и поступает в тепловые сети.
Рис. 1.7 -
Комбинированная схема использования тепла горячего воздуха охлаждающей воды
Рис. 1.8 -
Принципиальные схемы использования физического тепла нагретой производственной
воды для выработки электроэнергии
В
рассмотренной схеме надежно обеспечено требуемое охлаждение кислоты до 308—313
К, так как режим работы сернокислотных холодильников не зависит от
температурного графика регулирования тепловых сетей. В летнее время установка
работает с использованием тепла только от холодильников кислоты для горячего
водоснабжения.
Выработка
электроэнергии. Значительные количества нагретой производственной воды на
промышленных предприятиях не всегда можно использовать для теплоснабжения в
связи с ограниченной потребностью в тепле и сезонным характером теплоснабжения.
Иногда эффективно применять этот вид ВЭР для выработки электроэнергии.
Возможная
доля годового выхода тепла нагретой воды для выработки электроэнергии почти
всегда выше, чем при направлении его в систему теплоснабжения. Особенно
эффективны электроэнергетические методы использования горячей воды в комплексе
с другими энергоресурсами в условиях энергоснабжения промышленных предприятий
по комбинированной схеме.
Рассмотрим
две схемы использования нагретой воды с замкнутой циркуляцией теплоносителя
(рис. 1.8). Нагретая вода от производственных охлаждаемых установок 1 поступает
в испаритель 2. В испарителе поддерживается давление ниже давления насыщения
при температуре теплоносителя. Благодаря этому часть воды испаряется, и
полученный насыщенный пар поступает по схеме а в первую ступень конденсационной
турбины 3. Сконденсированный в конденсаторе 4 пар и оставшаяся после испарения
вода насосами 5 подаются снова на производственные охлаждаемые установки. Этими
установками могут быть агрегаты, имеющие систему охлаждения конструктивных
элементов, а также оборудование для охлаждения производственных отходов и
технологической продукции. Для сооружения установки по схеме а требуется
специальная утилизационная турбина низкого давления с соответственным
комплексом сооружений систем водоснабжения, электрического оборудования, зданий
и прочих устройств, а также персонал для обслуживания турбоагрегатов и связанных
с ним вспомогательных устройств. Более простыми в сооружении, с минимальными
капитальными затратами и эксплуатационными расходами являются установки,
выполненные по схеме б. В этом случае предполагается размещение испарителей
непосредственно на заводской ТЭЦ и подача вторичного пара в часть низкого
давления теплофикационной турбины с промежуточным впуском пара 6 [1].
2. Расчет
теплообменника
2.1
Тепловая нагрузка холодильника
Тепловая
нагрузка аппарата определяем по формуле:
= G1
× (qTвх – qТвых)
где qTвх;
qТвых – энтальпия керосинового дистиллята при температуре входа и
выхода соответственно, определяется по таблицам приложения 2 [2].
кДж/ч = 1289 кВт.
2.2
Массовый и объемный расход воздуха
Из
уравнения теплового баланса холодильника
,
где G1
производительность аппарата, кг/час;
qTвх;
qТвых – энтальпия конденсата при температуре входа и выхода соответственно,
кДж/кг;
G2
количество необходимого воздуха, кг/час;
С’’р,
С’р – теплоемкость воздуха при начальной (Т’’2, °С) и конечной температуре (Т’2, °С), кДж/кг×К.
Объемный секундный
расход воздуха:
,
Где ρв
плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м3,
определяется по табл. 2.1 [2].
(м3/с).
Для
проектируемого аппарата выбираем осевой вентилятор ЦАГИ УК-2М, с регулируемым
углом установки наклона лопастей [2].
2.3
Характеристика труб
Для
холодильника выбираем оребренные биметаллические трубы. Отечественная
промышленность выпускает оребренные трубы для воздушных холодильников длиной 4
и 8 м. для дальнейшего расчета принимаем трубы длиной 4 м. материал внутренней
трубы – латунь ЛО-70-1. Материал оребрения – алюминиевый сплав АД1М. количество
ребер, приходящихся на 1 м трубы, Х=286. Коэффициент оребрения φ=9.
Для
сравнения для гладких труб принимается тот же материал, что и у оребренных.
2.4
Коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята
Коэффициент
теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята будет одинаков для оребренных и
гладких труб.
Средняя
температура керосинового дистиллята в АВО:
.
Коэффициент
теплопроводности:
Вт/(м·К),
Вт/(м·К).
Теплоемкость:
кДж/(кг·К),
кДж/(кг·К).
Относительная
плотность:
,
Кинематическую
вязкость принимаем по практическим данным [2]:
м2/с.
Минимальная
скорость движения керосинового дистиллята, при которой обеспечивается
устойчивый турбулентный поток (Re=104):
м/с.
Для
проектируемого холодильника выбираем м/с >. Тогда
.
Re > 104,
коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:
Вт/(м2·К),
Где - критерий
Прандтля при температуре Тср1=356 К,
- критерий
Прандтля при температуре стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Тω1,
- поправочный
коэффициент, учитывающий отношение длины трубы к ее диаметру. Для нашей трубы
=1.
Находим
критерий Прандтля при температуре Тср1=356 К:
.
Предварительно
принимаем температуру стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Тω1=354
К. определяем критерий Прандтля при этой температуре:
.
Коэффициент
теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:
Вт/(м2·К).
2.5 Расчет
коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха в случае применения гладких труб
Скорость
воздушного потока в сжатом сечение:
м/с,
где VД
действительный секундный расход воздуха из паспорта на вентилятор, м3/с,
Fс
площадь сжатого сечения в пучке труб, через которое проходит воздух,
(подробно рассчитывается в [2]), м2.
Средняя
температура воздуха:
.
Кинематическую
вязкость воздуха принимаем по [2]:
м2/с.
Величина
критерия Рейнолдса:
.
Коэффициент
теплоотдачи:
Вт/(м2·К),
где =1 -
поправочный коэффициент, учитывающий угол атаки;
λ
=0,0273 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности воздуха при его средней
температуре [2].
Вт/(м2·К).
2.6 Расчет
коэффициента теплопередачи для пучка гладких труб
Для
биметаллических труб и загрязненной поверхности теплообмена:
, Вт/(м2·К),
где - тепловое
сопротивление внутреннего слоя загрязнения, 0,00035 (м2·К)/Вт [2],
- тепловое
сопротивление латунной стенки, 0,000022 (м2·К)/Вт [2],
- тепловое
сопротивление алюминиевой трубы, 0,000073 (м2·К)/Вт [2],
- тепловое
сопротивление наружного слоя загрязнения, 0,00060 (м2·К)/Вт [2],
Вт/(м2·К).
2.7 Расчет
среднего температурного напора
Средний
температурный напор определяется по методу Белоконя [2]:
-
соответственно большая и меньшая разность температур, определяемая по формулам:
,
,
Где - разность
среднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей
,
А ΔТ
характеристическая разность температур:
,
где ΔТ1
– перепад температур в горячем потоке;
ΔТ2
перепад температур в холодном потоке;
Р – индекс
противоточности.
ΔТ1=393-343=50
К
ΔТ2
=315-295=20 К
К
К
К,
К,
К.
Температура
стенки трубы со стороны керосинового дистиллята:
К,
Найденная
температура близка к ранее принятой.
2.8 Расчет
коэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании воздухом пучка оребренных
труб
Коэффициент
теплоотдачи при спиральном оребрении труб:
,
где - коэффициент
теплопроводности воздуха при его средней температуре, Вт/(м·К) [2];
- скорость
воздушного потока в сжатом сечении одного ряда труб оребренного пучка, м/с [2];
- динамическая
вязкость воздуха при средней температуре, Па·с [2];
Pr
критерий Прандтля при средней температуре [2];
- средняя
толщина ребра, м [2].
Подставив
значения всех величин:
Вт/(м2·К).
2.9 Расчет
приведенного коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха в случае пучка
оребренных труб
Приведенный
коэффициент теплоотдачи для круглых ребер:
,
где Fр
поверхность ребер, приходящаяся на 1 м длины трубы, м2/м [2];
Fn
полная наружная поверхность 1 м трубы, м2/м [2];
Е
коэффициент эффективности ребра, учитывающий понижение температуры по мере
удаления от основания, находится по рис. 2.6 [2];
- коэффициент,
учитывающий трапецивидную форму сечения ребра, определяется по рис. 2.7 [2];
-
экспериментальный коэффициент, учитывающий неравномерность теплоотдачи по
поверхности ребра;
- тепловое
сопротивление загрязнения наружной поверхности трубы, 0,0006 м2·К/Вт.
Вт/(м2·К).
2.10 Расчет
коэффициента теплопередачи для пучка оребренных труб
Ведем
расчет на единицу гладкой поверхности трубы по [2]:
, Вт/(м2·К),
где Fст
- поверхность гладкой трубы по наружному диаметру, приходящаяся на на 1 м
ее длины. Все остальные величины и обозначения см. выше.
Вт/(м2·К).
Можно
сделать вывод о том, что при прочих равных условиях оребрение гладкой
поверхности трубы со стороны воздуха приводит к значительному увеличению
коэффициента теплопередачи.
2.11 Расчет
поверхности теплообмена холодильника
.
Количество
труб
.
В случае
отсутствия оребрения:
.
Количество
труб
.
2.12 Расчет
аэродинамического сопротивления пучка труб
Аэродинамическое
сопротивление пучка труб определяется по формуле:
где ρв
плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м3;
Wуз
скорость воздуха в узком сечении трубного пучка, 10,6 м/с;
nв
число горизонтальных рядов труб в пучке (по вертикали);
dн
= 0,028 м – наружный диаметр трубы;
Sр
= 0,0035 м – шаг ребер.
Рисунок 2.1
Оребренная биметаллическая труба
Критерий
Рейнольдса, отнесенный к диаметру труб dн, определяется по формуле:
где νср
кинематическая вязкость воздуха при средней температуре воздуха, м2/с.
;
Па.
2.13 Расчет
мощности электродвигателя к вентилятору
Мощность,
потребляемая вентилятором, находится по формуле:
,
где η
к.п.д. вентилятора, принимается в пределах η = 0,62 – 0,65.
кВт.
При подборе
электродвигателя расчетную мощность следует увеличить на 10 % для обеспечения
пуска двигателя. Поэтому действительная мощность двигателя:
Nэ.д.=1,1·N;
Nэ.д.=1,1·10,6=
11,7 кВт.
3. Тепловой
и эксергетический балансы холодильника
3.1
Тепловой баланс аппарата
Тепловой
баланс аппарата:
,
Где - количество
тепла, поступающего в АВО с керосиновым дистиллятом,
- количество
тепла, уходящего с керосиновым дистиллятом, находятся по формулам:
кДж/ч,
, кДж/ч.
где - количество
тепла, приходящее и уходящее с воздухом:
кДж/ч,
кДж/ч,
,
.
Тепловой
баланс сошелся.
Тепловая
диаграмма представлена на рисунке 2.2.
Рис. 2.2
Тепловая диаграмма АВО
3.2
Эксергетический баланс потоков
Эксергетический
баланс теплообменника:
,
где , кВт
уменьшение эксергии горячего теплоносителя,
, кВт
увеличение эксергии холодного теплоносителя.;
- потери
эксергии, кВт.
Эксергия
нагреваемого потока рассчитывается следующим образом:
кВт,
кВт.
кВт.
Эксергия
охлаждаемого потока:
кВт,
кВт,
кВт.
Потери
эксергии в АВО:
кВт.
Эксергетический
КПД АВО:
.
Эксергетическая
диаграмма представлена на рис. 2.3.
Рис. 2.3
Эксергетическая диаграмма
Список
использованных источников
1 Латыпов Р.Ш., Шарафиев
Р.Ф. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств. – М.:
Энергоатомиздат. – 1995. – 344 с.
2 Кузнецов А.А., Кагерманов
С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей
промышленности. Ленинград.: Химия. – 1974. – 344 с.
|