Материал: Kursovaya

2.3 Расчет теплообменника «рт-нефть»

Принимаются следующие исходные данные:

- нефть делится на два потока по 50 кг;

- температура РТ на выходе из теплообменника 90 °С ;

- температура нефти на входе в теплообменник 40 °С.

Составляется схема теплообмена:

Рисунок 2.2 – Схема теплообмена в теплообменике

Количество передаваемого потоком дизтоплива тепла:

Q = РТ_Ф ∙ (i_РТ – i⁹⁰),

где i_РТ берется из расчетов, i⁹⁰ рассчитывается.

i_РТ = 369 кДж/кг [П.з., с. 42]

i⁹⁰ = 4,187 ∙ (0,403 ∙ 90 + 0,000405 ∙ 90²) / (0,771)^0,5 = 189 кДж/кг

Q = 16,02 ∙ (369 – 189) = 2892 кДж

Рассчитывается энтальпия нефти при 40 °С:

i⁴⁰ = 4,187 ∙ (0,403 ∙ 40 + 0,000405 ∙ 40²) / (0,857)^0,5 = 76,0 кДж/кг

Затем определяется энтальпия нефти на выходе из теплообменника:

i_tx = i⁴⁰ + Q ∙ η / 50,

где η – к.п.д. теплообменника (принимается 0,96).

i_tx = 76,0 + 2892 ∙ 0,96 / 50 = 131 кДж/кг

Зная энтальпию нефти и плотность, можно рассчитать температуру t_x:

t_х = [– 0,403 + (0,403² + 4 ∙ 0,000405 ∙ 131 ∙ (0,857)^0,5 / 4,187)^0,5] / 0,00081 = = 68 °С

∆t₁ = 165 – 68 = 97 °С

∆t₂ = 90 – 40 = 50 °С

Рассчитывается средняя разность температур ∆t_cp: (∆t₁ / ∆t₂) < 2,

∆t_cp = (∆t₁ + ∆t₂) / 2,

∆t_cp = (97 + 50) / 2 = 73,5 °С

Рассчитывается поверхность теплообмена:

F = Q_Т/О ∙ K_п / (К_тп ∙ ∆t_cp),

где К_тп = 175,00 Вт/(м²∙град) = 630 кДж/(м²∙ч∙град) [2, с. 37].

F = 2892 ∙ 5595 / (630 ∙ 73,5) = 349 м²

Из справочных данных [2, с. 39] выбирается поверхность стандартного аппарата F_o = 403 м² и рассчитывается число аппаратов:

N_aп = F / F_o;

N_aп = 349 / 403 = 0.87

N_aп округляется до целого числа в большую сторону: N_aп=1.

Таблица 2.3 ‒ Характеристика кожухотрубчатых теплообменников с плавающей головкой (ГОСТ 14245-79)

Список использованных источников

1 Нефти СССР: справочник. – М.: Химия, 1972. – Т.2. – 392 с.

2 Фасхутдинов, Р.Р., Технологический расчет установок первичной переработки нефти: учебно-методическое пособие / Р.Р. Фасхутдинов, Р.А. Фасхутдинов, Л.А. Насырова – Уфа: УГНТУ, 2009. – 46 с.

3 Фасхутдинов, Р.Р. Учебно-методическое пособие к выполнению курсового проекта по АВТ / Р.Р. Фасхутдинов, Р.А. Фасхутдинов – Уфа: УГНТУ, 2004. – 45 с.

4 Танатаров, М.А., Технологические расчеты установок переработки нефти / М.А. Танатаров, М.Н. Ахметшина, Р.А. Фасхутдинов и др. – М.: Химия, 1987. – 352 с.

5 Ахметов, С.А. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых: Учебное пособие / С.А. Ахметов, М. Х. Ишмияров, А.А. Кауфман – СПб.: Изв-во «Недра», 2006. – 872 с.

6 Гост 10227-86. Топлива для реактивных двигателей. Технические условия.

7 Гост 32513-2013. Топлива моторные. Бензин неэтилированный. Технические условия.

8 Гост 32511-2013. Топливо дизельное. Технические условия.

9 ОСТ 26-02-537-79. Аппараты воздушного охлаждения зигзагообразные с двумя вентиляторами. Основные параметры и размеры.