Контрольная работа: Расчет оптимального теплообменника по параметрам эффективности теплопередачи
fтруб – подфактор, учитывающий дополнительные затраты при прокладке трубопроводов;
fинстр – подфактор, учитывающий дополнительные затраты на средства контроля и автоматики;
fэлектр – подфактор, учитывающий дополнительные затраты на проводку электроэнергии;
fстроит , fзданий – подфакторы, учитывающий дополнительные затраты на гражданское и специальное строительство;
fизол – подфактор, учитывающий дополнительные затраты на изоляцию оборудования;
Инсталляционные подфакторы определяются по справочным данным в зависимости от стоимости оборудования, рассчитанной с учетом фактора удорожания. Определим инсталляционные подфакторы.
Принимаем к установке оборудование, требующее ряд технологических работ по месту установки. Этому соответствует инсталляционный подфактор fуст = 0,10.
Для нашего оборудования нам необходимы средние технические и сервисные трубопроводы, чему соответствует инсталляционный подфактор fтр = 0,26.
В теплообменнике протекает процесс, в котором необходимо контролировать и регулировать заданные значения конкретных параметров. Для этого необходима автоматизация процесса. Предполагается установка приборов контроля и одного микроконтроллера для управления процессом. Имеет место подфактор fинст = 0,13.
Подфактор, учитывающий электроэнергию, инсталляционный подфактор fэлектр = 0,03., т.к. предполагается только освещение и малое потребление электроэнергии системой управления, что ничтожно мало по сравнению с освещением.
Необходимы средние строительные штатные работы (фундамент, 1-й этаж, этажерки и службы), инсталляционный подфактор fстроит = 0,10. Оборудование предполагается разместить под крышей типа ангара, инсталляционный подфактор fзданий = 0,29.
Поскольку теплообменник является термооборудованием, поэтому для снижения потерь предполагается защитная изоляция уровня выше среднего, инсталляционный подфактор fизол = 0,06.
Fинст = 1 + 0,1 + 0,26 + 0,13 + 0,03 + 0,1 + 0,29 + 0,06 = 1,97.
Теперь можно определить полную (окончательную) стоимость теплообменника, т.е. стоимость, рассчитанную с учетом фактора инсталляции (Стто полная ):
Стто полная = Стто F удор ∙ Fинст , Ј, (22)
Стто полная = 74400 ∙ 1,97 = 146568 Ј.
Вывод
В результате проведенной расчетно–аналитической работы из ряда типовых теплообменников выбран оптимальный с точки зрения эффективности теплопередачи теплообменник, удовлетворяющий поставленным условиям, имеющий следующие параметры и их значения:
– площадь поверхности теплообмена – F = 416 м2 ;
– длина труб – L = 9 м;
– диаметр кожуха – Dк = 0,8 м;
– наружный диаметр труб – dн = 0,020 м;
– число ходов – z = 1;
– внутренний диаметр труб – dвн = 0,016 м;
– количество труб – n = 736.
Коэффициент теплопередачи равен 284,02; запас поверхности составил 27,46 %. Стоимость теплообменника с учетом факторов удорожания и инсталляции составила 146568 Ј.
Список используемых источников
1.Холодов «Математическое моделирование и оптимизация химико-технологических процессов» Издательство: ООО "Издательский дом "Профессионал", 2003 г. 480 стр.
2.«Математическое моделирование химико-технологических систем» Д.В. Саулин
3.www.XuMuK.ru