Навигация
Современное аппаратурно-технологическое оформление процесса теплообмена
52959
знаков
10
таблиц
6
изображений
1.3 Современное аппаратурно-технологическое оформление процесса теплообмена
Теплообмен является одним из важнейших процессов как в живой природе, так и для технологических производств. Поэтому немало было разработано и разрабатывается по сей день теплообменных установок, разнообразных методов проведения и контроля теплообменных процессов.
К современному теплообменному оборудованию относят теплообменник который был изобретён в 1998 году Плоским А.А., Банниковым Н.В., Громовым А.П., Суворовым А.П. и Федоровым Н.Н. (акционерное общество открытого типа "Чебоксарский завод промышленных тракторов"). Изобретение может быть использовано в теплообменниках для нагрева теплом газов жидкого теплоносителя. Изобретение позволяет компенсировать сердцевины теплообменников из сравнительно дешевых штампованных пакетов, обеспечивающих удобство их чистки в эксплуатации и должную турбулизацию теплоносителей.
Задачей данного изобретения является создание теплообменника, исключающего сварку при изготовлении пакетов сердцевины, а также обеспечивающего удобство чистки их в условиях эксплуатации и должную турбулизацию теплоносителей.
Поставленная задача достигнута здесь благодаря тому, что пакеты теплообменника, содержащего корпус с состоящей из штампованных пакетов сердцевиной и патрубками для подвода теплоносителей в соответствующие полости для вывода их из тех же полостей, выполнены в виде бесшовных труб с прямоугольными торцами, соседние боковые стороны которых совмещены друг с другом, а полости теплоносителей внутри пакетов и между ними образованы волнообразными углублениями на сплющенных боковых поверхностях пакетов, крайние из которых образуют боковые стенки корпуса. Указанная совокупность отличается от прототипа и не обнаружена среди аналогичных теплообменников — аналогов в тракторной отрасли техники. Более подробное описание данного теплообменника представлено в приложении А.
Государственная морская академия им. адм. С.О. Макарова (Овсянников М.К., Петухов В.А.) в 1998 году разработала способ контроля тепловой эффективности теплообменного аппарата. Изобретение предназначено для использования в теплотехнике и металлургии. Применение предлагаемого способа в практике эксплуатации судовых теплообменных аппаратов позволит объективно и достаточно точно оценить эффективность работы теплообменных аппаратов и определить периодичность их профилактической чистки и других работ по техобслуживанию, снизить затраты и повысить эффективность технической эксплуатации теплообменных аппаратов различного типа и назначения, более качественно выполнять работы по их совершенствованию на стадии проектирования и технологии изготовления.
Это способ контроля тепловой эффективности теплообменного аппарата (ТА), включающий измерение входных и выходных значений температуры теплообменных сред, вычисление коэффициента тепловой эффективности ТА (теплового КПД ТА), отличающийся тем, что измеряют одновременно разности значений температур обоих теплоносителей ∆tmax и ∆tmin в установившемся режиме работы ТА, после чего вычисляют et по формуле:
et= 1 – (∆tcp/∆tmax) , (15)
где:
∆tcp= (∆tmax– ∆tmin)/(ln(∆tmax/∆tmin)), (16)
et — коэффициент тепловой эффективности ТА;
∆tmax— максимальная разница значений температур теплоносителей на входе ТА;
∆tmin — минимальная разница значений температур теплоносителей на выходе из ТА;
и сравнивают его значения с критическим, добиваясь выполнения условия
et ³ etkp,(17)
Более подробное описание данного способа контроля тепловой эффективности теплообменного аппарата. представлено в приложении Б.
2 Расчет холодильника первой ступени
Рассчитаем необходимую поверхность теплообменника, в трубном пространстве, которого охлаждается со 160 до 110,8 °С толуол, с заданным массовым расходом GА = 2,92 кг/с.
В качестве охлаждающего теплоносителя применяем воздух под давлением P = 0,15 МПа.
2.1 Определение тепловой нагрузки
Тепловая нагрузка со стороны толуола рассчитывается следующим образом:
QА= GА∙cА∙( TА2-TА1 ), (2.1)
где GА ─ массовый расход толуола, кг/с; cA = 1530,8 Дж/кг·К ─ теплоемкость толуола, при его температуре tA= 135,4 °С [3].
QА= 2,92∙1530,8∙(160-110,8) = 219920,85 Вт.
2.2 Определение расхода и тепловой нагрузки воздуха
Тепловую нагрузку со стороны воздуха примем равной тепловой нагрузке со стороны толуола c учетом потерь тепла в окружающую среду:
QВ = β∙QА, (2.2)
где β ─ коэффициент, учитывающий потерю тепла (примем его равным ─ 0,95).
QВ = 0,95∙219920,85 = 208924,8 Вт.
GВ = QВ/[cВ∙( TВ2-TВ1 )], (2.3)
где GB ─ массовый расход воздуха, кг/с; cВ = 1007,3 Дж/кг·К ─ теплоемкость воздуха, при его температуре tB = 42,5 °С [3].
GВ = 208924,8 /[1007,3∙(60-25)] = 5,9 кг/с.
Похожие работы
... и кубового остатка соответственно, кмоль/кмоль смеси; , - молекулярные массы соответственно этилацетата и толуола, кг/кмоль. (1.5) (1.6) кг/кг смеси кг/кг смеси кг/кг смеси Находим производительность по кубовому остатку: кг/с Находим производительность колоны по дистилляту: кг/с Нагрузки ректификационной колоны по пару и жидкости определяется рабочим флегмовым числом ...
... Республики Беларусь Учреждение образования : “Белорусский государственный технологический университет” Кафедра ПИАХТ Пояснительная записка К курсовому проекту по курсу ПИАХТ Тема: Непрерывная ректификация Разработал: студент Факультета ТОВ 4к. 1 гр. Кардаш А. В. Проверил: Протасов С К Минск 2003 РЕФЕРАТ РЕКТИФИКАЦИЯ, КОЛОНА, ТАРЕЛКА, НАСАДКА, ДИСТИЛЯТ, ...
... расчет величины затрат необходимых для внедрения этого проекта в производство. Оценить изменение себестоимости продукции получаемой в цехе первичной переработки нефти и получения битума. В цехе установлено две печи: для нагрева нефти П-1 и для подогрева мазута и пара П-3, после реконструкции должна быть установлена печь, которая полностью заменит обе печи П-1 и П-3. Производительность печи по ...
... ректификационная колонна 5-куб-испаритель 6-дефлегматор 7-теплообменник 8-промежуточная ёмкость 9-насос 10- теплообменник 11-ёмкость. ЗАДАНИЕ №1 «Расчет ректификационной колонны непрерывного действия» Провести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата, производительность ...
0 комментариев