Читать курсовая по технологии машиностроения: "Расчет аппарата воздушного охлаждения" Страница 4

(Назад) (Cкачать работу)

рабочая среда – уксусная кислота;

давление (абсолютное) насыщенных паров рабочей среды Р = 0,22 МПа;

температура конденсации - tн = 144о С [1, с. 565];

место расположения аппарата – г. Уфа;

коэффициент оребрения Кор = 14,6;

конечная температура конденсата уксусной кислоты tк = 60оС. 3.2 Тепловой и материальный баланс Массовый расход уксусной кислоты в кг/с:

G = 24000/3600 = 6,67 кг/с.

Трубное пространство аппарата разделяем на две зоны: зону конденсации и зону охлаждения.

По всей зоне конденсации температура постоянна и равна tн = 144о С, при данной температуре конденсат имеет следующие теплофизические свойства:

плотность ρ144 = 904 кг/м3 [3, c. 556];

теплопроводность λ144 = 0,149 Вт/м.К [2, c.95];

динамический коэффициент вязкости μ144 = 0,00028 Па.с [2, c.54];

удельная теплоемкость с144 = 2514 Дж/кг.К [1, c.544];

удельная теплота конденсации r144 = 372643 Дж/кг [2, c.215].

Теплофизические свойства конденсата в зоне охлаждения определяем по средней температуре:

tср = (tн + tк)/2;(1) tср = (144 + 60)/2 = 102о С:

плотность ρ102 = 958 кг/м3 [3, c. 556];

теплопроводность λ102 = 0,156 Вт/м.К [2, c.95];

динамический коэффициент вязкости μ102 = 0,00044 Па.с [2, c.54];

удельная теплоемкость с102 = 2346,4 Дж/кг.К [1, c.544].

Тепловая нагрузка аппарата:

- для зоны конденсации: Q1 = G.r;(2) Q1 = 6,67.372643 = 2485500 Вт = 2485,5 кВт;

- для зоны охлаждения: Q2 = G.(с144.tн - с102.tк);(3) Q2 = 6,67.(2514.144 – 2346,4.60) = 1475600 Вт = 1475,6 кВт.

За начальную температуру воздуха принимаем температуру на 2-3оС выше средней июльской температуры tнв = 22оС [4, с. 74]. Выбираем значение теплонапряженностей:

- для зоны конденсации при разности tн - tнв = 144 – 22 = 122 К q1 ≈ 3000Вт/м2 [4, с. 94];

- для зоны охлаждения при разности tк - tнв = 60 – 22 = 38 К q1 ≈ 860 Вт/м2 [4, с. 94].

Ориентировочная поверхность холодильника-конденсатора: Fор = Q/q;(4)

- для зоны конденсации: Fор1 = 2485500/3000 = 828,5 м2;

- для зоны охлаждения: Fор2 = 1475600/860 = 1716 м2.

Общая ориентировочная поверхность теплообмена: Fор = Fор1 + Fор2;(5) Fор = 828,5 + 1716 = 2544,5 м2.

Согласно [4, с. 129] выбираем аппарат АВГ с площадью теплообмена 2500 м2. 3.3 Уточненный расчет аппарата воздушного охлаждения Параметры выбранного АВГ [1, с. 129]:

поверхность теплообмена F = 2500 м2;

площадь сечения одного хода секции Fс = 0,0142 м2;

число ходов по трубам nx = 2;

длина труб L = 8 м;

количество рядов труб z = 4;

общее количество труб в секции Nс = 82;

количество секций nс = 3;

коэффициент увеличения поверхности ψ = 19,6 [4, с. 14];

площадь свободного сечения перед секциями аппарата Fсв = 30 м2 [4, с. 79].

Данный аппарат снабжен двумя вентиляторами с пропеллером диаметром D = 2800 мм, число лопастей 8, угол установки лопастей γ = 10…30о, частота вращения колеса 213 об/мин.

Рабочая точка А находится на пересечении линии сопротивления АВГ для четырехрядных секций и кривой аэродинамического напора вентилятора при γ = 30о [4, с. 39]. данной точке соответствуют следующие рабочие параметры, отнесенные к нормальным условиям:

- подача Vном = 178000 м3/ч;

- напор принимаем на 50% больше (по анализу аэродинамической характеристики вентилятора и секций АВЗ), так как коэффициент оребрения Кор = 14,6: Рном= 110 + 0,5.110 = 165 Па;

- КПД η = 0,7.

Фактические параметры вентилятора при условиях tнв = 22оС,

ратм = 101,6 кПа:

- подача: ,(6)

Похожие работы