Выбор основного и вспомогательного оборудования

Скорость течения в трубах, для обеспечения турбулентного режима, должна быть более 41,7 м/с.

а) Трубное пространство. Определим критерии Рейнольдса и Прандтля для масла:

9. Критерий Рейнольдса:

Re

1

=

G

1

/[0,785

d

вн

(

n

/

z

)

m

1

где Re1 – критерий Рейнольдса,

G1 – расход нагревающего масла, м3/час,

dвн –диаметр трубок = 0,03,

m1 – вязкость масла, 1,2·10-3 Па·с

Re1 = 30 024,55 /[0,785×0,025(52/2) 1,2 ×10-3 = 40 863,07

10. Режим движения турбулентный в этом случае критерий Нуссельта:

Nu1 = 0,021Re10,8Pr10,42(Pr1/Pr

ст

2

)0,25

,

где Рr2 = 10,02 – критерий Прандтля для бензина при 20 °С

Принимаем в первом приближении отношение (Pr2/Prст2)0,25 = 1, тогда

Nu = 0,021×40 863,070,8×101,720,43 = 0,021·987·7,3=605,24

б) Межтрубное пространство. Определим критерии Рейнольдса и Прандтля для масла:

11. Критерий Рейнольдса:

Re

2

=

G

2

/[0,785

d

вн

(

n

/

z

)

m

2

где Re2 – критерий Рейнольдса,

G2 – расход бензина м3/час, dвн – внутренний диаметр трубок, м

Re2 = 13000/[0,785×0,8(206/4) 0,22 ×10-3 = 18 270,64

12. Режим движения турбулентный в этом случае критерий Нуссельта:

Nu2 = 0,021Re20,8Pr20,42(Pr2/Pr

ст

2

)0,25

,

где Рr2 = 10,02 – критерий Прандтля для бензина при 20 °С

Принимаем в первом приближении отношение (Pr2/Prст2)0,25 = 1, тогда

Nu = 0,021×18 270,64,8×10,020,43 = 0,021·2130,68·2,69=120,36

Расчет закалочно-испарительного аппарата:

Рассчитываем закалочно-испарительный аппарат для охлаждения пирогаза объемом 21 558,67 от температуры 840°С до температуры 370°С. Далее расчет ведем по примеру из [3, 205]

1. Температурная схема для противотока:

840 370

220 25

Δtм=620 Δtб=345

2. Средняя разность температур:

Δ

t

ср

= Δ

t

м

- Δ

t

б

/

ln

Δ

t

б

/ Δ

t

м= 620 - 345/ln1,8 = 275/0,58 = 474°С

3. Средняя температура пирогаза:

Δtпирогаза = 840+370/2=605°С

4. Средняя температура воды:

Δtводы = 25+220/2=122,5°С

5. Подсчет тепла, выделяемого при охлаждении пирогаза от 840°С до 370°С, ведется по отдельным компонентам: