6. Контрольные вопросы
Какие типы теплообменных аппаратов используют для охлаждения газов, в частности метана?
Какие задачи решаются при расчете теплообменного аппарата на стадии проектирования?
Какова цель поверочного расчета теплообменного аппарата?
Какие уравнения используют при составлении теплового баланса теплообменного аппарата?
Как определяется среднелогарифмический температурный напор?
Как определить коэффициент теплопередачи?
Как зависит теплоотдача трубок теплообменность аппарата в зависимости от их расположения в аппарате?
Коэффициент теплоотдачи неоребренной поверхности заметно превышает коэффициент теплоотдачи оребренной поверхности. Может ли в этом случае тепловой поток оребренной поверхности быть больше чем от неребренной?
Напишите в общем виде критериальное уравнение конвективного теплообмена при ламинарном режиме?
Что представляет собой критерий Био?
Покажите на схеме характер изменения температуры теплоносителей в теплообменном аппарате при прямопотоке и противотоке?
Как определить плотность газа в зависимости от давления и температуры?
Как определить потери давления теплоносителя на прямом участке трубопровода?
От чего зависит коэффициент сопротивления трения при турбулентном режиме движения теплоносителя в прямолинейной трубе?
Список литературы
Степанов О.А., Иванов В.А. Охлаждение газа и масла на компрессорных станциях магистральных газопроводов. –Л.: Недра. 1982.
Бахмет Г.В., Еремин Н.В., Степанов О.А. Аппараты воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях. М., Недра, 1994. – 102с.
Иванов И.А., Крамской В.Ф., Моисеев Б.В., Степанов О.А. Теплоэнергетика при эксплуатации транспортных средств в нефтегазодобывающих районах Западной Сибири.
М., Недра, 1997г. Справочное пособие. – 269с.
Методика теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения.
ВНИИНефтемаш. –М.: 1971. –318с.
Теплотехнические расчеты процессов транспорта и регазификации природных газов.
Справочное пособие. Под ред.: Загорученко В.А. – М.: Недра. 1980. –320с.
Эксплуатация газопроводов Западной Сибири /Крылов Г.В., Матвеев А.В.,
Степанов О.А., Яковлев Е.И. – Л.: Недра. 1985. –288с.
Приложение А1
Задания для курсовой работы
Ва ри ант |
Темп-ра метана на входе в АВО, , оС |
Массовый расход метана G,
|
Давление метана
|
Содержа-иие метана, % |
Произ-ть вентиля-тора, Q |
Темп-ра воздуха на входе , оС |
Коэф-ент оребрения
|
Площадь попереч-ного сечения Fпс,
|
Кол-во ребер на 1пм |
Диаметр |
Толщ. ребра |
||
Ре-бра |
Трубы Нар., |
Трубы внутр., |
|||||||||||
1 2 |
90 90 |
20 35 |
3,5 3,5 |
90 90 |
290 290 |
0 5 |
14,6 14,6 |
0,341 0,341 |
394 394 |
56 56 |
28 28 |
22 22 |
0,85 0,85 |
3 4 |
85 85 |
20 35 |
3,5 3,5 |
92 92 |
290 290 |
10 15 |
14,6 14,6 |
0,341 0,341 |
394 394 |
56 56 |
28 28 |
22 22 |
0,85 0,85 |
5 6 |
80 80 |
30 35 |
4,0 4,0 |
90 95 |
290 290 |
5 10 |
14,6 14,6 |
0,341 0,341 |
394 394 |
56 56 |
28 28 |
22 22 |
0,85 0,85 |
7 8 |
75 75 |
35 40 |
4,0 4,0 |
88 88 |
600 600 |
5 5 |
21,2 21,2 |
0,196 0,196 |
394 394 |
57 57 |
26,4 26,4 |
21,2 21,2 |
0,49 0,49 |
9 10 |
85 80 |
40 40 |
3,0 3,0 |
95 95 |
600 600 |
10 10 |
21,2 21,2 |
0,196 0,196 |
394 394 |
57 57 |
26,4 29,4 |
21,2 21,2 |
0,49 0,49 |
11 12 |
75 70 |
45 45 |
4,5 4,5 |
95 95 |
600 600 |
2 2 |
21,2 21,2 |
0,196 0,196 |
394 394 |
57 57 |
26,4 26,4 |
21,2 21,2 |
0,49 0,49 |
13 14 |
80 75 |
40 40 |
3,5 3,5 |
92 92 |
564 564 |
4 4 |
21,2 21,2 |
0,205 0,205 |
433 433 |
57 57 |
25,4 25,4 |
21,2 21,2 |
0,6 0,6 |
15 16 |
70 65 |
45 45 |
4,0 4,0 |
92 92 |
564 564 |
8 8 |
21,2 21,2 |
0,205 0,205 |
433 433 |
57 57 |
25,4 25,4 |
21,2 21,2 |
0,6 0,6 |
17 18 |
70 65 |
50 50 |
5,0 5,0 |
90 90 |
672 672 |
10 10 |
21,2 21,2 |
0,218 0,218 |
433 433 |
57 57 |
25,4 25,4 |
21,2 21,2 |
0,45 0,45 |
19 20 |
60 55 |
55 55 |
4,5 4,5 |
90 90 |
672 672 |
12 12 |
21,2 21,2 |
0,218 0,218 |
433 433 |
57 57 |
25,4 25,4 |
21,2 21,2 |
0,45 0,45 |
Продолжение приложения А1 |
|||||||||||||
21 22 |
60 55 |
60 60 |
5,0 5,0 |
88 88 |
672 672 |
15 15 |
21,2 21,2 |
0,218 0,218 |
433 433 |
57 57 |
28,4 28,4 |
21,0 21,0 |
0,45 0,45 |
23 24 |
90 90 |
65 60 |
5,5 5,0 |
88 88 |
672 672 |
0 10 |
21,2 21,2 |
0,218 0,218 |
433 433 |
57 57 |
28,4 28,4 |
21,0 21,0 |
0,45 0,45 |
25 26 |
80 80 |
50 45 |
5,5 5 |
90 92 |
564 564 |
7 12 |
21,2 21,2 |
0,205 0,205 |
433 433 |
57 57 |
25,4 25,4 |
21,2 21,2 |
0,6 0,6 |
,
,
Приложение А2
Характеристики аппаратов воздушного охлаждения газа.
Показатели |
Тип аппарата |
||||
2АВГ-75С |
АВЗ |
''Крезо-Луар'' |
''Ничи - мен'' |
''Хад - сон'' |
|
Поверхность аппарата, : по оребренным трубам по гладким трубам Производительность: Общая, 103 Количество вентиля - торов, шт. Мощность вентиля - торов, Напор
вентиляторов, Размеры труб: Длина, Диаметр внутренний, Диаметр наружный, Диаметр оребрения, Число ребер на 1 длины трубы Ребро: Толщина, Высота,
Число труб (в секции / аппарате) шт.
Коэффициент оребрения Число рядов Число ходов Площадь поперечного сечения, |
9930 -
820
2
73,2
12 21 25 57
400
0,6
20 6 1
0,186 |
7500 510
290
1
100 43
8 22 28 56
394
0,85 14
164 984
14,6 6 1
0,341 |
9360 441,2
600
2
59 160
10,0 21,2 26,4 57
394
0,49 15,8
276 552
21,2 6 1
0,196 |
10956 511,53
672,4
2
50,8
10,97 21,2 25,4 57
433
0,45 15,8
297 594
21,2 6 1
0,218 |
10793 509,3
564,5
2
44
11,2 21,0 25,4 57
433
0,6
21,2 6 1
0,205 |
Приложение А3
Номограмма для определения теплоемкости природного газа в зависимости от содержания
метана, давления и температуры.
Приложение Б1
Значения
кинематической вязкости метана
м2/с.
Давление, атм |
Температура, оС |
||
0 |
25 |
75 |
|
1 |
10,5 |
11,3 |
12,85 |
20 |
10,9 |
11,6 |
13,2 |
60 |
12,45 |
12,9 |
13,8 |
100 |
14,5 |
13,95 |
14,8 |
Приложение Б2
Коэффициент теплопроводности метана.
Т, К |
|
|||||
Давление, бар |
||||||
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
250 |
30,3 |
31,0 |
31,6 |
32,4 |
33,4 |
34,4 |
260 |
31,4 |
32,0 |
32,7 |
33,5 |
34,3 |
35,1 |
270 |
32,7 |
33,3 |
33,9 |
34,6 |
35,3 |
36,0 |
280 |
34,0 |
34,6 |
35,2 |
35,8 |
36,4 |
37,1 |
290 |
35,3 |
35,9 |
36,4 |
37 |
37,6 |
38,2 |
300 |
36,6 |
37,1 |
37,6 |
38,1 |
38,7 |
39,2 |
310 |
38,0 |
38,4 |
39,0 |
39,5 |
40,0 |
40,5 |
320 |
39,4 |
39,8 |
40,3 |
40,8 |
41,3 |
41,8 |
330 |
40,7 |
41,1 |
41,6 |
42,0 |
42,6 |
43,1 |
340 |
42,2 |
42,6 |
43 |
43,5 |
43,9 |
44,4 |
Приложение Б3
Теплофизические характеристики сухого воздуха
t, 0C |
|
|
|
Рr |
-40 |
1,515 |
1,013 |
10,04 |
0,728 |
-20 |
1,395 |
1,009 |
12,79 |
0,716 |
-10 |
1,324 |
1,009 |
12,43 |
0,712 |
0 |
1,293 |
1,005 |
13,28 |
0,707 |
20 |
1,205 |
1,005 |
15,06 |
0,703 |
40 |
1,128 |
1,005 |
16,98 |
0,699 |
60 |
1,060 |
1,005 |
18,97 |
0,696 |
80 |
1,000 |
1,009 |
21,09 |
0,6923 |
,
кг/м3
,
10-6
м2/сПриложение Б4
Значение гиперболического тангенса
X |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
th x |
0 |
0.10 |
0.20 |
0.29 |
0.38 |
0.46 |
0.54 |
0.61 |
0.66 |
0.72 |
0.76 |
X |
1.1 |
1.2 |
1.3 |
1.4 |
1.5 |
1.6 |
1.7 |
1.8 |
1.9 |
2.0 |
2.1 |
th x |
0.80 |
0.83 |
0.86 |
0.89 |
0.91 |
0.92 |
0.94 |
0.95 |
0.96 |
0.96 |
0.97 |
X |
2.2 |
2.3 |
2.4 |
2.5 |
2.6 |
2.7 |
2.8 |
2.9 |
3.0 |
3.1 |
3.2 |
th x |
0.98 |
0.98 |
0.98 |
0.99 |
0.99 |
0.99 |
0.99 |
0.99 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
X |
3.3 |
3.4 |
3.5 |
3.6 |
3.7 |
3.8 |
3.9 |
4.0 |
4.1 |
4.2 |
4.3 |
thx |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
Приложение Б5
Аппарат воздушного охлаждения
зигзагообразного типа АВЗ:
1 – секции теплообменника; 2 – металлический каркас; 3 – электродвигатель; 4 – угловой редуктор; 5 – лопасти вентилятора; 6 – диффузор и коллектор вентилятора; 7 – увлажнитель воздуха
Приложение Б6
Аппарат воздушного охлаждения типа с двумя вентиляторами.
Приложение Б7
Графики для расчетов средней разности температур процесса теплопередачи перекрестных схем.
а – в – однократное пересечение; г,д – двукратное пересечение
1*При
расчете критерия Рr
и других критериев
берутся из таблицы 4, 5 (Приложение) при
средней температуре и начальном
давлении. Обращайте внимание на
размерности входящих в них величин.
Не путать с коэффициентом эффективности оребрения.