126211 (593206), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Работу адиабатического сжатия в любой ступени многоступенчатого компрессора можно найти

, (4.1)

где k = 1,4 - показатель адиабаты для воздуха; R=287,14 Дж/кг-К — газовая постоянная; = 0,75 – 0,9 - адиабатический КПД; - температура воздуха на входе в i-ю ступень компрессора.

Полная удельная работа сжатия

(4.2)

l_k = 113940+85998+64532=264470 Дж/кг

Мощность компрессора

, (4.3)

где G — массовый расход воздуха, кг/мин

, кг/мин.

0,97 - 0,98 - механический КПД.

кВт

Температура воздуха после ступени компрессора

(4.4)

Количество тепла отданное в промежуточном охладителе можно определить, зная температуру воздуха перед и после охладителя

, (4.5)

где = 1.007 кДж/кгК - теплоёмкость воздуха, = 5.08 кг/с - расход воздуха через компрессор.

Аналогично произведён расчёт при различной температуре окружающей среды. Результаты расчёта сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Результаты расчёта схемы компрессора при различной

температуре окружающей среды

Графически изменение температуры воздуха на выходе из ступени компрессора при изменении температуры окружающей среды показано на рис. 4.1.

Рис. 4.1. График зависимости Т_вых.к. = f(T_oc)

4.3 Расчёт ступени системы охлаждения компрессора К-250-61-5

1. Определим секундный расход сжатого газа

(4.6)

Из процесса сжатия (рис. 4.2.) определим количество тепла, которое отнимается в газоохладителе

, (4.7)

где = 1,007 кДж/кгК - теплоёмкость воздуха.

Рис. 4.2. Ступень охлаждения компрессор

1. Возьмём для расчёта конструктивные размеры газоохладителя заводского изготовления

;

• наружный диаметр оребрения: D=19,2 мм;

• толщина ребра S_p = 0,6 мм;

• шаг оребрения t = 2.4 мм;

• шаг поперечный S_l = 20 мм;

• шаг продольный S₂ = 18 мм.

Определим число рёбер на 1м длины

(4.8)

1. Поверхность рёбер

(4.9)

1. Поверхность 1м длины трубы, свободная от рёбер

(4.10)

1. Полная внешняя ребристая поверхность

(4.11)

7. Внутренняя поверхность трубы без рёбер

(4.12)

8. Определение площади живого сечения одного межрёберного канала в поперечном ряду пучка (рис. 4.3)

Рис. 4.3. Сечение поперечного ряда

(4.13)

9. Определим смоченный периметр одного межрёберного канала

(4.14)

10. Определим эквивалентный диаметр

(4.15)

11. Принимая экономическую скорость воздуха w=15 м/с, определим площадь живого сечения пучка ребристых труб для прохода воздуха:

а) средняя определяющая температура:

,

где - температура воды на входе в газоохладитель, t_w2 - температура воды на выходе из газоохладителя.

б) определяем основные константы для воздуха [3]:

• коэффициент динамической вязкости

• коэффициент теплопроводности

• число Прандтля

• определим среднюю плотность воздуха

в)

12. Определим число труб в одном поперечном ряду, при заданной длине L=565 мм.

штук

Принимаем .

13. Длина обтекания ребристой трубы

(4.18)

м

14. Определим диагональный шаг пучка:

Рис. 4.4. Диагональный шаг пучка

(4.19)

15. Определим коэффициент C_s для шахматных пучков

(4.20)

16. Определим коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха

(4.21)

17. Расчёт КПД ребра

, (4.22)

где = 397 Вт/м²К — коэффициент теплопроводности меди

По номограмме [4] при и находим

18. Эффективность ребристой поверхности

(4.23)

19. Площадь живого сечения для прохода воды

(4.24)

,

где = 995 кг/м³ - плотность воды; с_р = 4.19кДж/кгК - теплоёмкость воды.

кг/с

Принимаем скорость воды = 2.5 м/с, тогда

м²

20. Определим количество труб в ходе

(4.25)

Принимаем

21. Фактическая скорость течения воды в трубах

(4.26)

м/c

22. Коэффициент теплоотдачи со стороны воды

(4.27)

Вт/м²К

23. Коэффициент теплоотдачи

(4.28)

Вт/м²К

24. Площадь теплопередающей поверхности

(4.29)

м²

25. Определим общее количество труб

(4.30)

штук

26. Количество продольных рядов труб в пучке

(4.31)

штук

Принимаем

27. Определяем фронтальную поверхность для прохода газа

(4.32)

м²

28. Площадь теплопередающей поверхности первого ряда труб

(4.33)

м²

29. Отношение теплопередающей поверхности к фронтальной

(4.34)

Аналогично можно рассчитать первую, вторую и третью ступень охлаждения при различной температуре окружающей среды. Температура воздуха на входе в охладитель, при различной температуре окружающей среды взята из таблицы 4.1.

Результаты расчета сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2. Результаты расчёта системы охлаждения

Графическое изменение площади теплопередающей поверхности при изменении t_o.с. показано на рис.4.5.

Рис.4.5. График зависимости F=f(t_o.c.)

5. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

НА ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРЕССОРА

Выбрав по таблице 4.2. один из режимов работы системы охлаждения, например, если расход воды по ступеням равен соответственно G₁ = 6.2 кг/с, G₂ = 5.1 кг/с, G₃ = 3.8кг/с (расход воды в системе охлаждения рассчитанный при t_o.c.=15°C), можно оценить изменение температуры воздуха на выходе из газоохладителя, для данной системы, при изменении температуры окружающей среды.

Характеристики

Список файлов ВКР