Расчеты ТЭП

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2013 в 23:25, курсовая работа

Описание работы

Разработать и рассчитать систему снабжения сжатым воздухом химического предприятия г. Астрахани при следующих условиях работы:
годовое потребление воздуха
число часов воздухопотребления

Работа содержит 1 файл

курсовик.doc

— 679.50 Кб (Скачать)

Задание и исходные данные к расчету.

Разработать и  рассчитать систему снабжения сжатым воздухом химического предприятия  г. Астрахани при следующих условиях работы:

  • годовое потребление воздуха
  • число часов воздухопотребления

 

Показатели  графика воздухопотребления:

  • коэффициент максимально длительной нагрузки
  • коэффициент максимально возможной нагрузки

 

Параметры воздуха, требуемые потребителем:

  • давление в коллекторе у потребителя
  • температура сжатого воздуха
  • влагосодержание воздуха

 

Характеристика  воздушной магистрали:

  • суммарная длина прямых участков
  • число тройников
  • число задвижек
  • число поворотов на 900

 

Дополнительные  условия:

  • расход в ответвления магистрали отсутствует;
  • часть воздуха в количестве Qад дополнительно осушать до точки росы tтр = -50 0С;
  • производственное водоснабжение осуществляется от локальной оборотной системы водоснабжения с градирнями;
  • хладагент — хладон R22
  • хладоноситель — водный раствор этиленгликоля.

 

 

 

  1. Расчет нагрузки на КС и выбор основного оборудования.

Среднегодовая нагрузка станции с учетом 10 % потерь воздуха в коммуникациях:

Максимально длительная нагрузка на КС:

Максимально возможная  нагрузка на КС:

При данных нагрузках  возможен вариант схем КС с использованием центробежных компрессоров.

 

Станция с ЦБК

Для станции  с центробежными компрессорами  оптимальное количество рабочих машин обычно составляет

 

1-й вариант:

Примем 

Расчетная производительность одного компрессора составит:

В этом варианте возможно использование компрессора К-250-61-5 (табл.10)

В этом случае при  работе ТКУ в расчетных режимах  КС будет иметь следующие производительности:

т. е. имеется некоторая избыточность в резерве:

 

 

 

2-й вариант:

Примем 

Тогда расчетная  производительность одного компрессора  должна быть:

Возможна установка  компрессора К-345-92-1

В таком случае производительности и коэффициент  резерва КС составят:

Для дальнейших расчетов выбираем 2-й вариант КС с ТКУ

 

 

2. Расчетные  параметры окружающей среды и  охлаждающей воды.

Барометрическое давление

расчетная температура 

энтальпия

ширина зоны охлаждения

В соответствии с i-d диаграммой Рамзина в этих условиях:

влагосодержание воздуха 

относительная влажность 

температура «мокрого»  термометра

температура насыщения (точка росы)

В качестве водоохлаждающего устройства локальной оборотной  системы водоснабжения КС принимаем вентиляторную градирню с пленочным оросителем.

В качестве расчетных условий работы градирни принимаем:

плотность орошения g = 2,5 л/(м2ч)

амплитуда суточных колебаний температуры 

 

 

          1. Расчетная схема системы воздухоснабжения.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        1. Гидравлический расчет воздушной магистрали.

За  расчетный расход воздуха принята  максимально длительная нагрузка КС.

  1. Определяется массовый расход воздуха в магистрали:

где -  плотность воздуха в стандартных условиях

  1. Определяется ориентировочная приведенная длина трубопровода:

  1. Принимается в первом приближении величина удельного падения давления:

  1. Определяются падение давления в магистрали (в 1-м приближении):

  1. Определяется среднее давление в магистрали:

  1. Определяется средняя плотность воздуха в трубопроводе:

- температура  нагнетаемого воздуха

- стандартные  атмосферные условия.

  1. Определяется объемный расход воздуха в магистрали:

  1. Выбирается значение экономически оптимальной скорости воздуха:

  1. Определяется расчетный внутренний диаметр трубопровода магистрали:

  1.  По ГОСТу (табл. 4) для магистрали выбирается стальная бесшовная труба с и толщиной стенки с абсолютной шероховатостью и относительной шероховатостью , у которой
  2. Вычисляется фактическая скорость движения воздуха в трубе:

  1.  Определяется значение числа Рейнольдса, характеризующего режим течения:

где - коэффициент динамической вязкости воздуха при (табл. 9)

  1. Оцениваются границы применимости расчетных формул:

Так как  , то расчетное значение коэффициента трения

  1. Определяются эквивалентные длины местных сопротивлений

(табл.6):

  • для задвижек:
  • для тройников:

                                    

                                    

                                    

                                    

для колена с коэффициентом местного сопротивления  (табл. 7):

(по  табл. 6 )

  1. Определяется приведенная длина магистрали во втором приближении:

рассчитываются  потери давления в магистрали:

  1.  Определяется уточненное значение среднего давления воздуха:

  1.  Определяется уточненное значение средней плотности воздуха:

  1.  Расхождение в значениях плотности воздуха по приближениям составляет:

что меньше допустимого 2,5 %

  1. Определяется давление воздуха в коллекторе КС:

 

 

Расчет  участка нагнетательного трубопровода отдельной КУ (от РТО до коллектора КС)

Диаметр нагнетательного  трубопровода КУ оценивается по номинальной производительности компрессора

  1. Определяется массовый расход воздуха:

  1. Определяется объемный расход в нагнетательном трубопроводе:

  1. Определяем диаметр трубопровода:

  1. По ГОСТ (табл. 6) выбирается труба 325ˣ8 с внутренним диаметром
  2. Определяется реальная скорость потока воздуха:

  1. Определяется число Рейнольдса:

  1. Определяем абсолютную и относительную шероховатость:

  1. Определяем границы режимов:

  1. Определяем коэффициент трения:

  1.  на участке от РТО до ресивера принимаются эквивалентные длины местных сопротивлений:

  1.  определяется ориентировочно приведенная длина:

  1.  определяются потери давления в трубопроводе от сил трения:

  1.  определяются потери давления в ресивере и поворотах трубопровода обвязки. Принимаем коэффициенты сопротивлений (табл. 7):

- выход из трубы в  сосуд больших размеров;

- вход в трубу без  закругления кромок;

- колено с углом поворота 900

 

Эквивалентная длина этих сопротивлений:

Потери давления от местных сопротивлений:

  1.  определяются общие потери давления в нагнетательном трубопроводе на участке от РТО до нагнетательного коллектора КС:

 

 

Оценка  потерь давления в системе осушки воздуха

Так как отсутствует монтажная схема  системы осушки, то потери давления в аппаратах и влагоотделителях оцениваются на основе эксплуатационного опыта. Приняты следующие потери давления: - в теплообменниках; - во влагоотделителях и соединительных трубопроводах.

Оцениваются значения давления воздуха в характерных  точках схемы:

 

 

 

    1. Тепловой расчет турбокомпрессорной установки К -345-92-1
  • Потери давления на линии всасывания
  • Коэффициенты, учитывающие потери давления в промежуточных и концевом охладителях воздуха:
  • Недоохлаждение воздуха до температуры воды в промежуточных охладителях
  • Адиабатные КПД ступеней сжатия ТКУ
  • электромеханический КПД привода ТКУ

Информация о работе Расчеты ТЭП