Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Дисциплины:
2023-01-01 | 35 |
5.00
из
|
Заказать работу |
1. Определить среднюю температуру теплообменивающихся сред, по заданным начальным и конечным температурам , , где индекс о – отдающая среда; индекс в – воспринимающая среда.
2. Определить по средним температурам , и давлениям сред теплофизические свойства плотность , теплоемкость , теплопроводность , кинематическую и динамическую вязкость, значение критерия Прандтля .
3. Задать предварительные значения пары скоростей , . Для газовых сред (газ, воздух и т.д. значения скоростей находятся в диапазоне от 5–15 м/с), для жидких сред (вода, масло – 0,3–1,5м/с).
4. С учетом заданных расходов, а также принимаемых некоторых габаритных ограничениях, например по длине (одной из сторон ПРТ или длины (диаметра) труб в КТА или ТРТ) определяется число каналов для каждой среды.
5. Определяются другие геометрические характеристики ТА, в том числе, проходные сечения , и действительные поверхности теплообмена , (по формулам лаб. раб. 1).
6. Используя предварительные значения скоростей , с учетом конструктивных особенностей конкретизированных в критериальных уравнениях определяются значения критериев Рейнольдса Re, Нуссельта Nu, коэффициентов теплоотдачи a, и теплопередачи k.
7. Определяется расчетное значение поверхности теплообмена для отдающей и воспринимающей сред
, (1)
где – поправка на схему тока, расчет которой осуществляется по следующему алгоритму:
7.1. Определяются температурные комплексы Р и R
, (2)
, (3)
7.2. Определяются параметры z и по формулам
, (4)
где p – индекс противоточности
(5)
7.3. Определяется значение величины Y по формуле
, (6)
где .
7.3. Определяется поправка на схему тока по формуле
, (7)
8. Сравнить площади действительной поверхности теплообмена сред F о(в) и расчетной F ро(в). Действительная поверхность F, определенная исходя из заданных расходов и принятых скоростей, с учетом полученных проходных сечений, должна быть на 10–15 % больше чем расчетная поверхность F р, определяемая интенсивностью теплообмена (коэффициент теплопередачи k), которая в свою очередь также зависит от скорости сред. С учетом пары скоростей , с одной стороны, определяются проходные сечения, число каналов и площадь действительной поверхности, исходя из условий процессов движения сред заданного расхода с принятой скоростью. Далее определяется интенсивность теплообмена и требуемая для передачи заданного количества тепла (расчетная) поверхность теплообмена F р.
9. Если F р незначительна, выходит за пределы допустимой (немного меньше 10 %, или немного больше 15 %), тогда можно вернуться к п. 3 и увеличить или уменьшить ту или другую, или обе скорости, при этом необходимо иметь в виду следующее – увеличивая скорость, мы тем самым уменьшаем нужное проходное сечение, уменьшаем требуемое число каналов и следовательно уменьшаем площадь действительной поверхности F, но увеличение скорости, также ведет к увеличению теплопередачи k, и, следовательно, к уменьшению требуемой расчетной поверхности F р. Другое дело, что F и F р изменяются по разному, т. е. последовательно меняя значение пар скоростей, (увеличивая или уменьшая их) мы можем найти сочетание, при котором коэффициент запаса будет в заданных пределах.
Если F и F р значительно отличается друг от друга, тогда изменение скоростей не существенно, поэтому в этом случае нужно увеличивать (уменьшать) длину ТА (например, длину труб ТРТ, длину канала ПРТ) одновременно соответственно увеличивая (уменьшая) число ходов.
Если условие выполняется, можно переходить к пункту 10 (расчет потерь давления).
10. Определить потери давления сред в соответствии с выражением.
(8)
Это необходимо проводить с учетом фактической длины канала по каждой среде l и значений местных сопротивлений . Учитываются местные сопротивления при входе в канал, выходе из канала и сопротивления при поворотах среды, (например, на 180º через перегородку в межтрубном пространстве) в зависимости от числа ходов по соответствующей среде.
Исходные данные:
отдающая среда – природный газ; воспринимающая среда – атмосферный воздух.
Тон = 304,8 К (31,6°С); Рон = 11,86 МПа; Твн = 287,3 К (14,2°С);
Ток = 295,2 К (22,1°С); Рвн = 0,1013 МПа; Твк = 294,5 К (21,3°С);
Gон = 419,29 кг/с
конструктивные особенности – трубный пучок состоит из оребренных труб.
Алгоритм расчета реализуем в программе Excel:
Таким образом, для проведения проектного расчета теплообменника заданной конструкции на основе шаблона подготовлен файл Excel, в котором:
1. Введены исходные данные (давления, температуры, расходы сред)
2. Определены и введены теплофизические свойства сред.
3. Заданы значения основных геометрических параметров, характеризующих теплопередающую поверхность заданной конструкции.
4. Определены числа ходов и скорости теплообменивающихся сред, необходимые для обеспечения запаса поверхности.
5. Определены потери давления сред.
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Омский государственный технический университет»
Кафедра «Теплоэнергетика»
Лабораторная работа 4
По дисциплине
«Тепломассообменное оборудование предприятий»
Энергетический пинч-анализ
Вариант 24
Выполнил: студент группы ЗТЭ-181
Иванов И.И.
Проверил к.т.н., доцент каф. ТЭ:
Январев И.А.
Омск 2022
Лабораторная работа № 4
Энергетический пинч анализ
Исходные данные.
Потоки | Вид потока | Начальная Тн, | Конечная Тк, | Нагрузка Q | СР* | |
ºС | ºС | кВт | кВт/ºС | |||
1 | Горячий | 310 | 60 | 7500 | 30 | |
2 | Горячий | 260 | 150 | 5500 | 50 | |
3 | Холодный | 40 | 140 | 5000 | 50 | |
4 | Холодный | 100 | 160 | 3600 | 60 | |
5 | Холодный | 150 | 330 | 3600 | 20 |
Пинч-анализ – математический метод, нашедший применение в промышленности более 20 лет назад, позволяет улучшать эффективное использование энергии, воды и сырья, сократить потоки, направляемые на очистку и соответствующие затраты в различных отраслях промышленности.
За время его использования метод получил значительное развитие и стал предпочтительным для определения экономически эффективных способов наибольшего извлечения тепла и уменьшения спроса на внешние его источники (пар и охлаждающая вода). Он применим для определения экономии энергии как для самого процесса производства, так и для систем его обслуживания. Достижение экономии во многом зависит от задач, предусматриваемых проектом.
Пинч-технология (или пинч-анализ) является надежным, структурированным подходом для решения широкого ряда проблем, связанных с повышением эффективности основного технологического процесса и вспомогательных систем обслуживания. Принимая во внимание, что стоимость использования товара-продукта (энергия, вода, водород) есть функция его количества и качества, анализируются предложение и спрос (источники и сливы) энергии (энергетический пинч). Во всех случаях основным принципом является достижение соответствия между индивидуальным спросом на продукт и подходящими поставками. Это соответствие зависит от требуемого количества и предлагаемого качества продукта. Для тепла качеством является его температура, а для воды и водорода – чистота и давление. Максимизируя соответствие между поставками и спросом, минимизируется объем требуемых покупки продуктов.
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!