Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме, Моделирование и интенсификация работы теплообменной аппаратуры - Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме
Теплообменный аппарат химический температурный
Цель работы
- 1. Cоставить уравнения тепловых балансов потоков в теплообменных аппаратах. 2. Составить алгоритм расчета в соответствии с вариантом заданий. 3. Составить программу вычислений для ЭВМ. 4. Рассчитать температурные профили потоков в теплообменном аппарате. 5. Провести исследования влияния технологических параметров и анализ полученных результатов.
Моделирование и интенсификация работы теплообменной аппаратуры
Реализация тепловых процессов в промышленности требует установки крупногабаритного теплообменного оборудования с большой площадью поверхности теплопередачи. Например, в агрегатах синтеза аммиака большой единичной мощности (1360 т/с) АМ-70 и АМ-76 из 205 единиц основного оборудования 57 составляют различные типы теплообменных аппаратов с общей поверхностью теплообмена 150000 м2. На изготовление теплообменных аппаратов ежегодно расходуется большое количество остродефицитных труб из нержавеющей стали и титана.
Химические производства характеризуются большим разнообразием условий проведения тепловых процессов, они различаются по виду теплообмена, давлению, температуре и агрессивности теплоносителей. Все это обусловливает создание и изготовление различных по конструкции и назначению типов теплообменных аппаратов [5].
Современные теплообменные аппараты должны обеспечить необходимый теплосъем на единицу площади теплообменника, высокую пропускную способность по теплоносителям при допустимых перепадах давлений, высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах, надежную работу в течение длительного периода эксплуатации, стабильность тепловых и гидродинамических характеристик за счет механической или химической очистки поверхности теплообмена, удобство эксплуатации. При серийном производстве теплообменников их узлы и детали должны быть максимально унифицированы.
Наиболее широкое применение в настоящее время находят рекуперативные теплообменники, которые по своим основным конструктивным признакам делятся:
- - на теплообменные аппараты, изготавливаемые из труб различной формы и диаметров (кожухотрубчатые, "труба в трубе", змеевиковые погружные, оросительные, витые, воздушного охлаждения с оребренными трубами); - теплообменные аппараты, изготовленные из листа (пластинчатые: разборные, полуразборные, неразборные, пластинчато-ребристые; спиральные; ламельные и панельные); - теплообменные аппараты, совмещенные с различными типами химических аппаратов и реакторов.
Теплообменники могут быть изготовлены из различных металлов, графита и фторопластов различных типов.
В зависимости от направления движения теплоносителей вдоль поверхности теплообмена различают теплообменные аппараты с прямотоком, противотоком, перекрестным током, в том числе одноходовые и многоходовые.
Все эти типы теплообменных аппаратов могут быть использованы в качестве холодильников, подогревателей, конденсаторов и испарителей.
Конструктивные особенности теплообменных аппаратов определяют область, в которой они могут быть применены для различных температур и давлений. Наиболее широко применяются трубчатые теплообменные аппараты, работающие в широком диапазоне температур (от -200 до +475 оС) и давлении до 0,6 МПа. Однако эти аппараты имеют низкие коэффициенты теплопередачи (1000-1500 Вт/м2К), высокую металлоемкость (до 37 кг/м2); для их изготовления необходимы остродефицитные из нержавеющей стали бесшовные трубы и значительные трудозатраты. Они имеют низкую степень унификации узлов и деталей - 10-12 %.
Более низкие значения коэффициентов теплопередачи и высокую металлоемкость имеют оросительные теплообменники, теплообменники "труба в трубе", аппараты воздушного охлаждения, которые, однако, могут работать при более высоких давлениях, чем кожухотрубные.
Научно-технический прогресс в химическом машиностроении в последние годы характеризуется созданием большого количества высокопроизводительного оборудования большой единичной мощности, в том числе теплообменных аппаратов для химической, нефтехимической и микробиологической промышленности.
Анализ параметров работы кожухотрубчатых теплообменников в химической и смежных областях промышленности показывает, что около 70 % теплообменников применяется для давлений до 0,1 МПа и температур до 200оС. Увеличение теплосъема на единицу площади теплообменного оборудования кожухотрубчатого типа обычно сопровождается экстенсивным ростом поверхности теплообмена, размеров, массы и его стоимости.
Необходимость сокращения расхода энергии и материалов, а также снижение стоимости теплообменного оборудования обусловила в последние годы расширение работ, направленных на интенсификацию процесса теплообмена, снижение массы и габаритов теплообменников, увеличение их тепловой производительности или снижение затрат энергии на осуществление процессов теплопередачи при прочих равных условиях.
Похожие статьи
-
Имитационная модель для оптимизации конструкции и режима работы вибрационного высевающего аппарата
ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ И РЕЖИМА РАБОТЫ ВИБРАЦИОННОГО ВЫСЕВАЮЩЕГО АППАРАТА В работе рассматриваются высевающие аппараты...
-
Закалочно-испарительный аппарат (Х-1) представляет собой теплообменник смешения. Поток пирогаза охлаждается водой, которая, испаряясь, забирает часть...
-
К моделированию теплообменника с псевдоожижаемой насадкой для систем аспирации стройиндустрии
К моделированию теплообменника с псевдоожижаемой насадкой для систем аспирации стройиндустрии Модернизация предприятий строительного комплекса на основе...
-
В настоящее время при изучении различных дисциплин все более широко применяются персональные компьютеры, как в процессе обучения, так и текущего...
-
Обеспечение безопасности при обращении с аппаратами и сосудами, работающими под давлением Аппараты и сосуды, заполненные газом, находящимся под...
-
Моделирование ХТС производства глиоксаля на серебряном катализаторе Высокая реакционная способность этиленгликоля и, особенно, продуктов его превращения,...
-
Для расчета поверхности теплообмена выпарного аппарата запишем уравнение теплопередачи: Q=KF?tПолезн, (8) Рассчитаем : Где К - КОр - ориентировочный...
-
Исходный раствор СCI2 подогревается перед попаданием в выпарную установку почти до температуры кипения (условно примем 164,8 0С) насыщенным водяным...
-
1.1. Освоить методику определения тепловых эффектов процессов. 1.2. Определить тепловой эффект при нейтрализации кислоты щелочью. 1.3. Вычислить тепловой...
-
Реакторами идеального (полного) смешения называются реакторы непрерывного действия, в которых осуществляется турбулентный гидродинамический режим. В них...
-
Необходимо составить математическое описание теплообменника, в котором жидкий продукт нагревается насыщенным водяным паром (расход, кг/с), до температуры...
-
Моделирование бизнес процессов может иметь различную направленность. Это зависит от того, какие проблемы предполагается решить с его помощью. Учет...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
Способы улучшения качества дизельного топлива - Сравнительный анализ методов обессеривания
Специальные присадки Понижение содержания серы в дизельном топливе, как правило, приводит к уменьшению его смазывающих свойств, поэтому для дизельных...
-
Закономерность управления процессом для реакции - Каталитический риформинг
Управлять ХТП - это означает, меняя технологические параметры процесса (температуру, давление, состав сырья, катализатор, скорость перемешивания,...
-
Повышение или понижение уровня в емкостях, разделителях и колоннах может привести к нарушению технологического режима, а недопустимое повышение или...
-
Цель раздела Целью раздела является подбор емкостей исходной смеси, дистиллята и кубового остатка, теплообменной аппаратуры (дефлегматора), диаметра...
-
Существует два способа разработки компьютерных моделей с помощью специализированных программных средств и программирования. Специализированные...
-
Моделирование бизнес процессов основывается на ряде принципов, которые дают возможность создать адекватные модели процессов. Их соблюдение позволяет...
-
Конечная цель моделирования бизнес процессов заключается в том, чтобы добиться улучшения работы. Для этого в ходе анализа основное внимание уделяется...
-
Теоретическое обоснование математического моделирования - Математические методы и модели в экономике
Коммерческая деятельность в том или ином виде сводится к решению таких задач: как распорядиться имеющимися ресурсами для достижения наибольшей выгоды или...
-
Этапы экономико-математического моделирования. - Моделирование перспективного развития экономики
Основные этапы процесса моделирования уже рассматривались выше. В различных отраслях знаний, в том числе и в экономике, они приобретают свои...
-
Подробный расчет теплообменного аппарата, Теплоотдача в трубах - Выпаривание раствора хлорида калия
Теплоотдача в трубах По (/1/, табл. 4.1, стр. 151) находим, что теплоотдача для раствора описывается уравнением: (30), Где - критерий Нуссельта;-...
-
Целью курсовой работы является эффективная организация работы отдела планирования и экономического анализа Могилевского филиала РУП "Белтелеком"....
-
Машинное моделирование - Моделирование систем управления
Рис. 1 Рис. 2 Мощным средством построения математических моделей являются вычислительные машины. Используя вычислительные машины для решения...
-
Классификация экономико-математических моделей. - Моделирование перспективного развития экономики
Математические модели экономических процессов и явлений более кратко можно назвать экономико-математическими моделями. Для классификации этих моделей...
-
Их относят к группе аппаратов, работающих без циркуляции; процесс выпаривания осуществляется за один проход жидкости по кипятильным трубам, причем...
-
Одна из конструкций таких аппаратов-с центральной циркуляционной трубой. Циркуляция раствора в таких аппаратах вызывается различием плотностей...
-
Особенности экономических наблюдений и измерений. - Моделирование перспективного развития экономики
Уже длительное время главным тормозом практического при-менения математического моделирования в экономике является на-полнение разработанных моделей...
-
Заключение, Список использованной литературы - Колонные аппараты
В курсовом проекте в соответствие с заданием приведены следующие разделы: - описание технологической схемы; - выбор конструкции колонны и...
-
Тепловой расчет установки, Расчет тепловой изоляции - Колонные аппараты
Расход тепла, отдаваемого охлаждающей водой в дефлегматоре-конденсаторе: Где rD - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре, Дж / кг Удельная...
-
Температура кислоты, Защита от коррозии, Цвет кислоты - Работа сернокислотного производства
Значения температуры кислоты на входе в сушильную башню (7506U) отображаются на устройстве цифровой индикации TIC-750607 в операторной. Датчик...
-
Режимы эксплуатации - Производство перхлоратов в промышленности
Температура электролита оказывает влияние на плотность тока, расход электроэнергии, износ плати-новых электродов и выход по току. Прежние перхлоратные...
-
Классификация экономико-математических моделей Математические модели экономических процессов и явлений более кратко можно назвать...
-
Как известно, человечество в своем стремительном развитии старается все более расширить сферы своей деятельности, сталкиваясь при этом с множеством новых...
-
Первый этап - определение целей моделирования. Основные из них таковы: 1. модель нужна для того, чтобы понять как устроен конкретный объект, какова его...
-
(а) Зависят ли энергия активации и предэкспоненциальный множитель от природы реагентов? от их концентраций? от температуры? от присутствия посторонних...
-
Датой рождения метода Монте-Карло принято считать 1949 г., когда появилась статья под названием "The Monte Carlo method". Создателями этого метода...
-
Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект (в форме мысленного образа,...
-
Введение - Моделирование систем
Изобретение и дальнейшее развитие персонального компьютера значительно упростило жизнь человека. Микро ЭВМ постепенно начали входить в нашу повседневную...
Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме, Моделирование и интенсификация работы теплообменной аппаратуры - Моделирование теплообменных аппаратов в стационарном режиме