Гидравлический расчет газопроводов. Расчет разветвленных тупиковых сетей среднего давления до газораспределительного пункта (ГРП)

Полученные результаты расчета заносятся в сводную таблицу теплопритоков (таблица 2.3).

Таблица 2.3 – Сводная таблица результатов расчета

3 Выбор поршневого компрессора для холодильной установки

Задание

Подобрать поршневой компрессор для холодильной установки, определив его объемные и энергетические характеристики. 

Исходные данные: параметры всасывания Р₁ (МПа); t₁ (⁰С); V₁ (м³/кг); давление нагнетания Р₂ (Мпа); температура конденсации t_к (⁰С); расчетная объемная подача V₀ (м³/с); рабочий агент.

Расчетная часть

Объемный коэффициент, учитывающий влияние вредного пространства:

       с       1 A ^с · gh^рfjⁱk^l- A 1m ;     3.1

где  с       01,03 - коэффициент вредного пространства;

       <            – показатель политропы расширения.

Коэффициент подогрева

        o            ⁱ_j .      3.2

Коэффициент плотности принимаем равным  λ^пл 0,98.

Объемный коэффициент подачи компрессора:

                     ·    ^o ·     ^пл.   (3.3)

Объем, описываемый поршнями компрессора: 5q 5^r . 3.4

За основу принимаем серию компрессоров с ходом поршня L, мм и

D, мм при частоте вращения коленчатого вала n, об/мин.

Тогда число цилиндров компрессора

t          u · v^5q· w · 3.       3.5

Выбираем по таблицам поршневой компрессор, производительность 5 · 60 · u · v4 · w · 3 · t. 3.6

которого составит:

Индикаторный КПД:

       ^{?                o} ·     ^пл. (3.7)

4Расчет схемы одноступенчатой компрессорной холодильной

установки

Задание

Рассчитать схему одноступенчатой компрессорной холодильной установки, работающей фреоне. Определить параметры в характерных точках схемы, тепловые нагрузки аппаратов, мощность компрессора, холодильный коэффициент и КПД установки. Установка работает с регенеративным теплообменником (рис. 4.1).

Исходные данные:

- холодопроизводительность Q₀, кВт;

-марка фреона;

-температура охлаждаемого воздуха на входе в испаритель t_н1, ⁰С;

-температура охлаждаемого воздуха на выходе из испарителя t_н2, ⁰С; -температура охлаждающей воды на входе в конденсатор t_в1, ⁰С;

-температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора t_в2, ⁰С;

-конечная разность температур в испарителе ∆t_н=4 ⁰С;

-конечная разность температур в конденсаторе ∆t_к=5 ⁰С;

-внутренний адиабатный КПД компрессора η_i=0,8;

-внутренний электромеханический КПД компрессора η_эм=0,9.

Рисунок 4.1 – Схема парожидкостной холодильной установки с регенеративным теплообменником и TS-диаграмма.

Расчетная часть

Расчетная температура и давление испарения:

r "0.1н- Мпа.A ∆"н, &

r                                              (4.1)

Расчетная температура конденсации:

"^в- A ∆"^к. &  (4.2)

теплообменника равную 20&, определяем температуру паров фреона Принимая разность температур на теплом конце регенеративного перед компрессором: ^к "^. A ∆"^р. & (4.3)

По TS- диаграмме фреона находим параметры рабочего агента в характерных точках схемы. Параметры в точке 4 находим по тепловому балансу регенератора:

_- A =_y =_. A =_/,  (4.4)

Следовательно, энтальпия в точке 4:

 =/ =. A =- A =y, кДжкг .           4.5

Удельная тепловая нагрузка испарителя: ^  r =y A =z, кДжкг ,     4.6

Энтальпия фреона на выходе из компрессора:  = = - % U{@_? , кДжкг . 4.7

Удельная внутренняя работа компрессора: { | = A =-, кДжкг , 4.8

Удельная тепловая нагрузка конденсатора: ^ к =      A =., кДжкг ,         4.9

Массовый расход хладагента: } ^ _r^r , кгс , 4.10

Объемная производительность компрессора:   5- } · ~-, мс^. , 4.11

Тепловая нагрузка конденсатора:  к } · ^к, кВт,  (4.12)

Удельная работа компрессора:   {км η {_эм^| , кДжкг , 4.13

Электрическая мощность компрессора:

•э {км · }, кВт,       ^(4.14)  ‚         {^кмrХолодильный ,         4.15 коэффициент

                                                                            :

Коэффициент работоспособности холода при средней температуре охлаждаемого воздуха: составитн.срƒ "н-„ 2 "н % 273, К

L  …     н            1 A 273 % "в-/н.ср

Эксергетический КПД установки с учетом потерь эксергии в испарителе (по воздуху):  Uэх ^^{r · L}{км^{… н} , 4.18

Коэффициент полезного действия установки по хладагенту: U ‡ ^ r · L{км… r , 4.19

Lгде … r 1 A 273273% "% "в-r .

5 Расчет генераторов для приготовления контролируемых атмосфер

 Задание

Произвести расчет генератора для приготовления богатого очищенного экзогаза производительностью 100 м³. Рабочая температура (задается исходя из условий стойкости жароупорных материалов): в реакторе t_Р, ˚C, в камере сгорания t_кс, ˚C. Температура охлажденных в скруббере продуктов сгорания t_опс, C. Форма частиц теплоносителя и катализатора – сферическая. Порозность свободного насыпанного слоя: катализатора ε_ок, теплоносителя – ε_к.

Кажущаяся плотность катализатора ρ_к, кг/м³. Плотность теплоносителя ρ_т, кг/м³. Средний размер частиц катализатора и теплоносителя: 1 мм.

Тип катализатора – алюмоникелевый.

Топливо и технологическое сырье – газ с теплотой сгорания: Q_н^р, МДж/м³.

Плотность газовой смеси в реакторе ρ_см, кг/м³.

Динамическая вязкость газов смеси в реакторе µ_см, кгс/м².

Плотность продуктов горения в камере сжигания ρ_см΄, кг/м³.

Динамическая вязкость продуктов горения в камере сжигания µ_см΄, кгс/м².

Кинематическая вязкость смеси в реакторе ν_см,м²/с.

Кинематическая вязкость продуктов сгорания в камере сжигания