Реферат: Расчет аппарата воздушного охлаждения

Введение

Внефтеперерабатывающей промышленности получили большое распространение воздушныехолодильники и конденсаторы-холодильники различных технологических потоков.

Применениеаппаратов воздушного охлаждения (АВО) дает ряд эксплуатационных преимуществ,главными из которых являются экономия охлаждающей воды и уменьшение количествасточных вод, сокращение затрат труда на чистку аппарата ввиду отсутствия накипии солеотложения, уменьшение расходов на организацию оборотного водоснабжениятехнологических установок.

Трубки вАВО применяются с наружним спиральным оребрением, в результате чего существенноулучшается теплопередача. Интенсификация теплообмена с помощью оребренияповерхности труб может быть достигнута только при условии хорошего подводатепла от стенок труб к ребрам, что обеспечивается изготовлением ребристых трубиз материалов с высоким коэффициентом теплопроводности или изготовлениемребристых труб из биметалла, причем материал ребер должен обладать большимкоэффициентом теплопроводности, чем материал трубы.

В даннойработе производится проектный расчет воздушного холодильника горизонтальноготипа.

1.  Использование низкопотенциальных вторичных энергоресурсов

Наиболеесложно найти применение низкопотенциальным тепловым ВЭР (<100 °С). Впоследнее время их используют для отопления и кондиционирования промышленных ижилых зданий, применяют тепловые насосы для повышения температурного потенциалаили для получения холода. Такие ВЭР используют только на отопление близкорасположенных теплиц или рыбоводных хозяйств.

Впромышленных условиях охлаждение дымовых газов до температуры ниже 100 °Свесьма затруднительно прежде всего из-за конденсации водяных паров. Холодныестенки труб, по которым циркулирует нагреваемая среда, запотевают иподвергаются интенсивной коррозии. Чтобы исключить коррозию, промышленныеподогреватели воздуха иногда изготавливают из некорродирующихся стеклянныхтруб. Если нет вибрации, такие трубы работают достаточно долго.

Дляподогрева воды низкотемпературными газами (t< 100 °С) начинают использоватьконтактные экономайзеры, представляющие собой обычные смесительныетеплообменники типа градирни (рис. 1.1).

Вода в нихнагревается за счет теплоты контактирующих с ней газов. Поверхность контактакапель воды с газом большая, и теплообменник получается компактным и дешевым посравнению с рекуперативным (трубчатым), но вода насыщается вредными веществами,содержащимися в дымовых газах. В некоторых случаях это допустимо, например, дляводы, идущей в систему хим-водоподготовки в котельных или на ТЭС. Еслизагрязнение 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 внутриконтактного экономайзера вместо насадки.

/>

Рис. 1.1 — Схемасмесительного теплообменника (градирни): 1 — насадка (кольца Рашига); 2—каплеотбойник; 3— вытяжной вентилятор

1.1Направление и общие схемы использования отработавшего пара

Отработавшийпроизводственный пар имеет давление 0,1—0.3 МПа, а иногда и 1 МПа, т. е.колеблется в широких пределах. Однако, несмотря на широкий диапазон колебаниядавления отработавший (иногда называют мятым) пар в основном имеет низкоедавление.

Отработавшийпар многих производств загрязнен механическими и агрессивными химическимипримесями. Некоторые производственные агрегаты работают с переменной нагрузкой,что ведет к образованию прерывистых потоков отработавшего пара. Все этоусложняет использование отработавшего пара и вызывает необходимостьпредварительной очистки пара от загрязнения, преобразования прерывистых потоковотработавшего пара в постояный поток тепла, а также повышения давленияотработавшего пара с помощью тепловых трансформаторов.

Отработавшийпроизводственный пар используют для технологических целей, теплоснабжения,выработки электроэнергии, комбинированно для целей выработки электроэнергии итеплоснабжения, получения холода.

Использованиеотработавшего пара для технологических целей чрезвычайно разнообразно и определяетсяв каждом отдельном случае характером технологического процесса. Например,пропарка бетона, подача пара в газогенератор при получении смешанного иливодяного газа, нагрев аммиака на заводах азотной промышленности, разофеввязкого мазута, увлажнения доменного дутья и т.п.

Этонаправление является наиболее простым по исполнению, капитальные затраты иэксплуатационные расходы не значительны, а энергетический эффект весьма высок,так как коэффициент регенерации тепла и зависит только от температуры отводимогоконденсата и состав ляет не менее 85%, а при использовании конденсата втехнологическом процессе равен 100%.

По схемеиспользования отработавшего пара для теплоснабжения (рис. 1.2) отходящий отпроизводственной установки 1 отработавший пар проходит через очистительноеустройство 2 и направляется к тепловому потребителю 3. При резких колебанияхколичества пара, потребляемого производственной установкой, на линии острогопара применяется установка пароводяного аккумулятора 4. При несоответствии режимовотхода отработавшего пара и тепловых нагрузок теплового потребителяустанавливается аккумулятор 5.

/>

Рис. 1.2 — Принципиальная схема использования отработавшего газа для теплоснабжения

/>

Рис. 1.3 — Теплоутилизационная установка с подогревателями смешения

По схеметеплоутилизационной установки с подогревателями смешения (рис. 1.3)отработавший пар, пройдя пароочиститель 1 поступает в пленочный подогревательсмешения 2. От потребителей 4 и 5 сетевая вода направляется в коллектор 3 иподогреватель смешения 2, где подогревается отработавшим паром. Изподогревателя вода поступает в сборный бак 9, откуда насосами S подается втепловую сеть 6. При повышенном расходе тепла у потребителей вода дополнительноподогревается острым паром в пиковом подогревателе 7. Эту схему можно применятьпри высококачественной очистке пара от загрязнений и отсутствия требования о возвратеконденсата. Если конденсат подлежит возврату в котельную, то установкавыполняется с поверхностными подогревателями.

Отработавшийпар для выработки электроэнергии может использоваться в турбинах мятого пара, втурбинах двойного давления, а также в теплофикационных турбинах с промежуточнымподводом 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 стурбиной мятого пара (рис. 1.4, а) предназначены для выработки электроэнергиитолько за счет отработавшего пара. В связи с тем, что возможны перерывы впоступлении отработавшего пара от производственного агрегата, тепловыеаккумуляторы, особенно аккумулятор 5 должны выполнятся со значительнойаккумулирующей способностью. Работа установки с турбинами двойного давленияпротекает в более благоприятных условиях, так как в турбину 4 (рис. 1.4,6) независимо от работы производственного агрегата / обеспечено непрерывноепоступление пара, и аккумулятор 6 обычно в этом случае не устанавливается. Еслина предприятии имеется местная ТЭЦ, отработавший пар используют втеплофикационных агрегатах (рис. 1.4, в).

Энергетическаяэффективность использования отработавшего пара для выработки электроэнергии,как правило, не зависит от общей схемы энергоснабжения данного предприятия. Этообусловлено тем, что утилизационная электрогенерирующая установка замещает вобщем случае соответствующую мощность конденсационной электростанции.

В связи стем, что электроснабжение сезонного характера не имеет, а избытки выработаннойэлектроэнергии всегда могут быть переданы в общую электросеть, это значительнооблегчает круглогодичное использование отработавшего пара и делает весьмаперспективными комбинированные установки для теплоснабжения и выработкиэлектроэнергии.

По схемекомбинированного использования тепловой потребитель включается на линии междупароочистителем и турбиной. В теплоутилизационной установке (рис. 1.5) пар изпарогенератора 1 поступает на производственный агрегат 3, на турбину двойногодавления 12 и паровой привод питательного насоса 10. Летом отработавший париспользуется в основном в турбине 12 для производства электроэнергии, зимой втеплообменнике 7 для подогрева сетевой воды.

/>

Рис. 1.5 — Схема теплоутилизационной установки для выработки теплоэнергии итеплоснабжения:

1 —парогенератор; 2— промежуточный пароперегреватель; 3 — производственныйагрегат; 4— пароочиститель; 5— тепловой аккумулятор; 6— потребители тепла; 7—теплообменник; 8— бак питательной воды; 9— химводоочистка; 10— питательныйнасос; 11— конденсатор; 12— турбина двойного давления

Схема даетвозможность свободно перераспределять потоки отработавшего пара междуэлектрогенерирующей 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 — абсорбционнаяхолодильная установка; 11 — бак ниппельной воды; 12 — питательный насос

Получениехолода. Потребности промышленности в холоде непрерывно возрастают. Крупнымипотребителями холода являются заводы химической, металлургической, пищевой идругих отраслей промышленности. Холод все больше применяется в технологическихпроцессах, для кондиционирования воздуха, получения искусственного льда, атакже для процессов, связанных с низкими температурами.

Подавляющеебольшинство предприятий оснащено в настоящее время компрессионными холодильнымимашинами. Эти машины сложны и дороги, а главное — для производства холодазатрачивают очень много электрической энергии. Электрическую энергию могутзаменить тепловые отходы, имеющиеся в избытке почти на каждом химическом,металлургическом, нефтехимическом предприятии, т. е. как раз в тех отрасляхпроизводства, которые являются основными потребителями холода. Холод за счеттепловых отходов получают в абсорбционных холодильных машинах. Перспективнымявляется также использование для этих целей сезонных излишков тепла ТЭЦ.

Абсорбционныехолодильные 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 большинствеслучаев холодоснабжение носит сезонный (летний) характер, то более рациональноосуществлять комплексное использование тепла отработавшего пара (рис. 1.6).Отработавший пар от производственного агрегата 2 после пароочистителя 1направляется в магистраль, в которую поступает также пар из промышленногоотбора теплофикационной турбины 4. Из этой магистрали в летний период парпоступает в абсорбционную холодильную установку 10, снабжающую холодомпотребителя 7. В зимний период включается в работу теплообменник 9 дляснабжения теплом потребителя 6.

Преимуществомданной схемы является возможность эффективного круглогодичного использованияотработавшего пара, а также круглогодичная работа турбины но теплофикационномуциклу.

1.2Принципиальные схемы использования теплоты производственной воды

Вода широкоприменяется для охлаждения конструктивных элементов огнетехнических установок,а также в производственных процессах, протекающих при низких температурах, дляискусственного охлаждения технологического продукта или аппаратуры. Примерамимогут служить: водяное охлаждение металлургических печей, печей химическихпроизводств; охлаждения горячей серной кислоты после контактного аппарата иликонденсатора; охлаждение водой различных нефтепродуктов; охлаждениеконденсаторов паровых турбин, масло- и воздухоохладителей генераторов наэлектростанциях, конденсаторов смешивающего типа выпарных батарей алюминиевыхрастворов на глиноземных заводах; охлаждение рубашек цилиндров двигателейвнутреннего сгорания и т.д.

Конечнаятемпература охлаждающей воды колеблется в интервале 293—363 К, не превышая вбольшинстве случаев 232—433 К.

Нагретуюпроизводственную воду можно использовать для теплоснабжения и горячеговодоснабжения, агротеплофикации и для выработки электроэнергии.

Теплоснабжение.Использование нагретой производственной воды для теплоснабжения частозатруднено из-за сезонного характера отопительной нагрузки. График потреблениятакой воды можно несколько выровнять, внедряя горячее водоснабжение. Большиеизбытки неиспользованной нагретой воды, особенно в летний период, рациональноутилизировать в абсорбционно-холодильных установках.

Возможнымвариантом использования производственной воды для теплоснабжения являетсянагревание вентиляционного воздуха, поступающего в производственные помещения.Интересны комбинированные схемы, предусматривающие одновременное использованиеохлаждающей воды и какого-либо другого вида ВЭР, например использование теплагорячего воздуха из колчеданных печей и тепла охлаждающей воды изсернокислотных холодильников. По этой схеме (рис. 1.7) горячий воздух из валовколчеданных печей 1 с температурой 473 К используют в первой зонетеплообменника 2 для нагрева воды на нужды централизованного теплоснабжениякомбината и жилого поселка. Температура горячего воздуха после теплообменников составляет343 К. Охлаждающую воду из сернокислотных холодильников используют длявосполнения утечек из тепловых сетей и покрытия нагрузок горячего водоснабженияпоселка и комбината. Воду для охлаждения кислоты подают из реки в холодильники3, в которых она нагревается до 313 К. Затем отправляют в промежуточный сборныйбак 4, откуда насосом перекачивают к водоподготовительной установке 5. Послеочистки от механических приме сей устранения временной жесткости и деаэрацииподпиточную воду подают в теплообменник 2, где она подогревается до 335 К.Подпиточную и обратную воду после смешения подают насосом во вторую зонутеплообменника 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 производственнойводы для выработки электроэнергии

Врассмотренной схеме надежно обеспечено требуемое охлаждение кислоты до 308—313К, так как режим работы сернокислотных холодильников не зависит оттемпературного графика регулирования тепловых сетей. В летнее время установкаработает с использованием тепла только от холодильников кислоты для горячеговодоснабжения.

Выработкаэлектроэнергии. Значительные количества нагретой производственной воды напромышленных предприятиях не всегда можно использовать для теплоснабжения всвязи с ограниченной потребностью в тепле и сезонным характером теплоснабжения.Иногда эффективно применять этот вид ВЭР для выработки электроэнергии.

Возможнаядоля годового выхода тепла нагретой воды для выработки электроэнергии почтивсегда выше, чем при направлении его в систему теплоснабжения. Особенноэффективны электроэнергетические методы использования горячей воды в комплексес другими энергоресурсами в условиях энергоснабжения промышленных предприятийпо комбинированной схеме.

Рассмотримдве схемы использования нагретой воды с замкнутой циркуляцией теплоносителя(рис. 1.8). Нагретая вода от производственных охлаждаемых установок 1 поступаетв испаритель 2. В испарителе поддерживается давление ниже давления насыщенияпри температуре теплоносителя. Благодаря этому часть воды испаряется, иполученный насыщенный пар поступает по схеме а в первую ступень конденсационнойтурбины 3. Сконденсированный в конденсаторе 4 пар и оставшаяся после испарениявода насосами 5 подаются снова на производственные охлаждаемые установки. Этимиустановками могут быть агрегаты, имеющие систему охлаждения конструктивныхэлементов, а также оборудование для охлаждения производственных отходов итехнологической продукции. Для сооружения установки по схеме а требуетсяспециальная утилизационная турбина низкого давления с соответственнымкомплексом сооружений систем водоснабжения, электрического оборудования, зданийи прочих устройств, а также персонал для обслуживания турбоагрегатов и связанныхс ним вспомогательных устройств. Более простыми в сооружении, с минимальнымикапитальными затратами и эксплуатационными расходами являются установки,выполненные по схеме б. В этом случае предполагается размещение испарителейнепосредственно на заводской ТЭЦ и подача вторичного пара в часть низкогодавления теплофикационной турбины с промежуточным впуском пара 6 [1].

2. Расчеттеплообменника

2.1Тепловая нагрузка холодильника

Тепловаянагрузка аппарата определяем по формуле:

/> = G1× (qTвх – qТвых)

где qTвх;qТвых – энтальпия керосинового дистиллята при температуре входа ивыхода соответственно, определяется по таблицам приложения 2 [2].

/> кДж/ч = 1289 кВт.

2.2Массовый и объемный расход воздуха

Изуравнения 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 секундныйрасход воздуха:

/>,

Где ρв– плотность воздуха при его начальной температуре, кг/м3,определяется по табл. 2.1 [2].

/> (м3/с).

Дляпроектируемого аппарата выбираем осевой вентилятор ЦАГИ УК-2М, с регулируемымуглом установки наклона лопастей [2].

2.3Характеристика труб

Дляхолодильника выбираем оребренные биметаллические трубы. Отечественнаяпромышленность выпускает оребренные трубы для воздушных холодильников длиной 4и 8 м. для дальнейшего расчета принимаем трубы длиной 4 м. материал внутреннейтрубы – латунь ЛО-70-1. Материал оребрения – алюминиевый сплав АД1М. количестворебер, приходящихся на 1 м трубы, Х=286. Коэффициент оребрения φ=9.

Длясравнения для гладких труб принимается тот же материал, что и у оребренных.

2.4Коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята

Коэффициенттеплоотдачи со стороны керосинового дистиллята будет одинаков для оребренных игладких труб.

Средняятемпература керосинового дистиллята в АВО:

/>.

Коэффициенттеплопроводности:

/>Вт/(м·К),

/>Вт/(м·К).

Теплоемкость:

/>кДж/(кг·К),

/>кДж/(кг·К).

Относительнаяплотность:

/>,

/>

Кинематическуювязкость принимаем по практическим данным [2]:

/>м2/с.

Минимальнаяскорость движения керосинового дистиллята, при которой обеспечиваетсяустойчивый турбулентный поток (Re=104):

/> м/с.

Дляпроектируемого холодильника выбираем />м/с >/>. Тогда

/>.

Re > 104,коэффициент теплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:

/> Вт/(м2·К),

Где /> - критерийПрандтля при температуре Тср1=356 К,

/> — критерийПрандтля при температуре стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Тω1,

/> - поправочныйкоэффициент, учитывающий отношение длины трубы к ее диаметру. Для нашей трубы=1.

Находимкритерий Прандтля при температуре Тср1=356 К:

/>.

Предварительнопринимаем температуру стенки трубы со стороны керосинового дистиллята Тω1=354К. определяем критерий Прандтля при этой температуре:

/>.

Коэффициенттеплоотдачи со стороны керосинового дистиллята:

/> Вт/(м2·К).

2.5 Расчеткоэффициента теплоотдачи со стороны воздуха в случае применения гладких труб

Скоростьвоздушного 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.

Средняятемпература воздуха:

/>.

Кинематическуювязкость воздуха принимаем по [2]:

/>м2/с.

Величинакритерия Рейнолдса:

/>.

Коэффициенттеплоотдачи:

/> Вт/(м2·К),

где />=1 — поправочный коэффициент, учитывающий угол атаки;

λ=0,0273 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности воздуха при его среднейтемпературе [2].

/> Вт/(м2·К).

2.6 Расчеткоэффициента теплопередачи для пучка гладких труб

Длябиметаллических труб и загрязненной поверхности теплообмена:

/>, Вт/(м2·К),

где /> - тепловоесопротивление внутреннего слоя загрязнения, 0,00035 (м2·К)/Вт [2],

/> - тепловоесопротивление латунной стенки, 0,000022 (м2·К)/Вт [2],

/> - тепловоесопротивление алюминиевой трубы, 0,000073 (м2·К)/Вт [2],

/> - тепловоесопротивление наружного слоя загрязнения, 0,00060 (м2·К)/Вт [2],

/> Вт/(м2·К).

2.7 Расчетсреднего температурного напора

Среднийтемпературный напор определяется по методу Белоконя [2]:

/>

/> -соответственно большая и меньшая разность температур, определяемая по формулам:

/>,

/>,

Где /> - разностьсреднеарифметических температур горячего и холодного теплоносителей

/>,

А ΔТ –характеристическая разность температур:

/>,

где ΔТ1– перепад температур в горячем потоке;

ΔТ2– перепад температур в холодном потоке;

Р – индекспротивоточности.

ΔТ1=393-343=50К

ΔТ2=315-295=20 К

/>К

/>К

/>К,

/>К,

/>К.

Температурастенки трубы со стороны керосинового дистиллята:

/>К,

Найденнаятемпература близка к ранее принятой.

2.8 Расчеткоэффициента теплоотдачи при поперечном обтекании воздухом пучка оребренныхтруб

Коэффициенттеплоотдачи при спиральном оребрении труб:

/>,

где /> — коэффициенттеплопроводности воздуха при его средней температуре, Вт/(м·К) [2];

/> - скоростьвоздушного потока в сжатом сечении одного ряда труб оребренного пучка, м/с [2];

/> - динамическаявязкость воздуха при средней температуре, Па·с [2];

Pr –критерий Прандтля при средней температуре [2];

/> - средняятолщина ребра, м [2].

Подставивзначения всех величин:

/> Вт/(м2·К).

2.9 Расчетприведенного коэффициента теплоотдачи со стороны воздуха в случае пучкаоребренных труб

Приведенныйкоэффициент 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 мереудаления 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 поповерхности ребра;

/> - тепловоесопротивление загрязнения наружной поверхности трубы, 0,0006 м2·К/Вт.

/> Вт/(м2·К).

2.10 Расчеткоэффициента теплопередачи для пучка оребренных труб

Ведемрасчет на единицу гладкой поверхности трубы по [2]:

/>, Вт/(м2·К),

где Fст — поверхность гладкой трубы по наружному диаметру, приходящаяся на на 1 мее длины. Все остальные величины и обозначения см. выше.

/> Вт/(м2·К).

Можносделать вывод о том, что при прочих равных условиях оребрение гладкойповерхности трубы со стороны воздуха приводит к значительному увеличениюкоэффициента теплопередачи.

2.11 Расчетповерхности теплообмена холодильника

/>.

Количествотруб

/>.

В случаеотсутствия оребрения:

/>.

Количествотруб

/>.

2.12 Расчетаэродинамического сопротивления пучка труб

Аэродинамическоесопротивление 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

КритерийРейнольдса, отнесенный к диаметру труб dн, определяется по формуле:

/>

где νср– кинематическая вязкость воздуха при средней температуре воздуха, м2/с.

/>;

/>Па.

2.13 Расчетмощности 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 подбореэлектродвигателя расчетную мощность следует увеличить на 10 % для обеспеченияпуска двигателя. Поэтому действительная мощность двигателя:

Nэ.д.=1,1·N;

Nэ.д.=1,1·10,6=11,7 кВт.

3. Тепловойи эксергетический балансы холодильника

3.1Тепловой баланс аппарата

Тепловойбаланс аппарата:

/>,

Где /> - количествотепла, поступающего в АВО с керосиновым дистиллятом,

/> — количествотепла, уходящего с керосиновым дистиллятом, находятся по формулам:

/> кДж/ч,

/>, кДж/ч.

где /> - количествотепла, приходящее и уходящее с воздухом:

/>кДж/ч,

/>кДж/ч,

/>,

/>.

Тепловойбаланс сошелся.

Тепловаядиаграмма представлена на рисунке 2.2.

/>

Рис. 2.2 –Тепловая диаграмма АВО

3.2Эксергетический баланс потоков

Эксергетическийбаланс теплообменника:

/>,

где />, кВт –уменьшение эксергии горячего теплоносителя,

/>, кВт –увеличение эксергии холодного теплоносителя.;

/> - потериэксергии, кВт.

Эксергиянагреваемого потока рассчитывается следующим образом:

/> кВт,

/> кВт.

/> кВт.

Эксергияохлаждаемого потока:

/> кВт,

/> кВт,

/>кВт.

Потериэксергии в АВО:

/> кВт.

ЭксергетическийКПД АВО:

/>.

Эксергетическаядиаграмма представлена на рис. 2.3.

/>

Рис. 2.3 –Эксергетическая диаграмма

Списокиспользованных источников

1 Латыпов Р.Ш., ШарафиевР.Ф. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств. – М.:Энергоатомиздат. – 1995. – 344 с.

2 Кузнецов А.А., КагермановС.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающейпромышленности. Ленинград.: Химия. – 1974. – 344 с.