Расчет АВО. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ. Расчётная часть необходимый расход тосола для охлаждения насосного оборудования

• Название: Расчётная часть необходимый расход тосола для охлаждения насосного оборудования
• Анкор: Расчет АВО
• Дата: 12.11.2022
• Размер: 245.23 Kb.
• Имя файла: РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ.docx
• Тип: Документы; #783682

1. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

   1. Необходимый расход тосола для охлаждения насосного оборудования

Общее количество насосов, требующих охлаждения 42 шт.

Таблица 1 Количество насосов

№	Обозначение насоса	Режим работы	Расположение
	Н-11	Попеременный	Насосная 1
	Н-12
	Н-40/1	Попеременный
	Н-40/2
	Н-39/1	Постоянный
	Н-37/1	Попеременный
	Н-37/2
	Н-38/1	Попеременный
	Н-38/2
	Н-7	Попеременный	Насосная 2
	Н-14
	Н-1/1	Попеременный
	Н-1/2
	Н-35/1	Попеременный
	Н-35/2
	Н-6	Постоянный
	Н-34/1	Попеременный
	Н-34/2
	Н-36/1	Попеременный
	Н-36/2
	Н-5/1	Попеременный
	Н-5/2
	Н-41/1	Попеременный
	Н-41/2
	Н-13	Постоянный	Насосная 3
	Н-42	Попеременный
	Н-43
	Н-8	Попеременный
	Н-10
	Н-9/1	Попеременный
	Н-9/2
	Н-3/1	Попеременный
	Н-3/2
	Н-4/1	Попеременный
	Н-4/2
	Н-17	Постоянный	Насосная 4
	Н-21/1	Попеременный
	Н-21/2
	Н-44/1	Попеременный	Блок ВТ
	Н-44/2
	Н-45/1	Попеременный
	Н-45/2

1. Расход тосола необходимый на один насос

С целью определения необходимого количества тосола для охлаждения «корневого», «полевого» подшипников и жидкости торцевого уплотнения был выполнен замер расхода оборотной воды на «сбросе» с корневого подшипника (принимаем допущение: расход на сбросе со всех узлов одинаковый). Для замера использовалась ёмкость 12 литров и секундомер. Расход составил 12 л/мин.
Расход оборотной воды через сбросную трубку Ду20
F_тр = 12л/мин = 0,2л/с = 2 · 10^-4 м³/с
Для определения запаса пропускной способности трубки необходимо вычислить скорость жидкости.

Скорость перемещения жидкости находится в пределах нормы 0,25…3 м/с
Тогда суммарный расход на 3 трубки (требующийся на насос)
F_н = F_тр · 3 = 12 · 3 = 36 л/мин = 2160 л/ч = 2,16 м³/ч
Принимаем F_н = 2,5 м³/ч

2. Необходимый расход на насосы

Общее количество насосов, требующих охлаждения 42 шт. Так как часть насосов является дублёрами, то необходимый расход будет рассчитываться на количество действующих насосов. По таблице 1 видно, что в работе единовременно находится 23 насоса.

Допуская что на все насосы нужно равное значение расходов, получаем
F_общ = 23 · F_н = 23 · 3 = 57,5 м³/ч

2. Подбор общего трубопровода системы охлаждения

Минимальный диаметр сечения для найденного расхода



где V – максимально допустимая скорость тосола в трубопроводе,
V = 3 м/с;

F_тр – расход, F_тр = 57,5 м³/ч = 0,016 м³/с
Принимаем d_вн = 100 мм.
Максимальный расход в трубе Dy 100

3. Расчёт температуры на входе на блок охлаждения

По известным начальным характеристикам – температуре воды t_нач °С, расходу G, кг/с, и способу прокладки трубопровода конечная температура воды, °С, определяется как

где t_o.c. – температура окружающей среды. Температура воздуха в Хабаровске с обеспеченностью 0,98 – «+27°С». Принимаем +30 °С;

t_нач – температура в начале трубопровода;

R_Σ – общее термическое сопротивление изолированного трубопровода м·°С/Вт

c_р – теплоёмкость тосола, 3450 Дж/кг·°С

G – массовый расход воды в трубопроводе, кг/с

β – поправочный коэффициент, 0,2;

L – длина трубопровода, 90 м

где ρ – плотность тосола 1060 кг/м³

v – «кубовой» расход воды, м³/с

Температура в начале трубопровода определим следующим образом

Разделим насосы по температурному признаку на группы см. рисунок 2


Рисунок 1 Исходные данные

где T₁ – температура потока от группы насосов №1;

V₁ – расход потока от группы насосов №1;

T₂ – температура потока от группы насосов №2;

V₂ – расход потока от группы насосов №2;

T₃ – температура потока от группы насосов №3;

V₃ – расход потока от группы насосов №3;

T₄ – температура потока от группы насосов №4;

V₄ – расход потока от группы насосов №4

Общее термическое сопротивление изолированного трубопровода R_Σ.

где R_из – термическое сопротивление изоляции;

R_возд – термическое сопротивление воздуха принимаем R_возд = 0;

4. Расчёт АВО

При расчёте АВО определяют поверхность теплообмена и по ГОСТ подбирают тип аппарата.

Расчёт проводим упрощённым методом

1. Тепловая нагрузка холодильника

где G₁ – масса охлаждаемого тосола кг/ч;

– энтальпия тосола при температуре входа 45,6°С=318,68 К;

– энтальпия тосола при температуре выхода 20 °С = 293,15К;

Концентрация тосола 55%

2. Массовый объёмный расход

Из уравнения теплового баланса

найдём

где G₂ – количество воздуха, кг/ч; – средние теплоёмкости воздуза (при постоянном давлении) соответственно при его конечной и начальной температурах определяемые по таблице. Принимаем

Найдём плотность воздуха при его начальной температуре и бараметрическом давлении P_о = 101308 Па, из уравнения

где ρ₀ – плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м³
Секундный расчёт расхода воздуха

При выборе вентилятора необходимо иметь в виду, что он должен не только обеспечивать подачу необходимого количества воздуха при колебании его температуры, но и преодолевать гидравлическое сопротивление пучка труб, т.е. создать необходимый напор при колебании нагрузки по воздуху.

3. Коэффициент теплоотдачи со стороны тосола

Коэффициент теплоотдачи со стороны тосола α₁ будет иметь одно и то же значение как в случае гладкой наружной поверхности трубы, так и в случае оребрённой.
Определим физические параметры тосола