Файл: Курсовая работа расчет процессов нагнетания горячего теплоносителя при обработке призабойной зоны пласта.docx
Добавлен: 29.04.2024
Просмотров: 88
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Задание 1. Расчет процессов нагнетания горячего теплоносителя при обработке призабойной зоны пласта
1. Расчет процессов нагнетания горячего теплоносителя при обработке призабойной зоны пласта
Задание 2. Расчет эффективности замены тепловой изоляции парогенератора ППУ
2. Расчет эффективности замены тепловой изоляции парогенератора ППУ
, теплопроводностью 
, наружный слой толщиной 
, теплопроводностью 
, температура внутренней поверхности кладки 
, температура наружной поверхности кладки 
.
Температура окружающего воздуха (среднегодовая) tв, скорость ветра w.
Теплоизоляционные материалы старой и новой изоляции, их теплопроводности, а также значения температуры окружающего воздуха и скорости ветра приведены в табл.
Внутренний диаметр изоляции dв = 0,85 м, наружный диаметр изоляции
. Высота изоляции парогенератора h = 1,65 м. Топливо - дизельное, цена одной тонны Ц, теплота сгорания 
.
Необходимо найти:
1) удельный тепловой поток q и tсл1 для старой изоляции;
2) удельный тепловой поток q, tсл1 и tсл2 для новой изоляции;
3) провести проверку результатов расчета тепловой изоляции с уточнением температуры tc2;
4) сопоставить температуру в месте контакта слоев tслi с предельной температурой эксплуатации tпi для материала каждого слоя, чтобы установить возможность работы изоляции для заданных материалов;
5) экономическую эффективность замены старой изоляции на новую.
Рисунок 4 Парогенератор установки ППУ
Расчет трехслойной изоляции
В первом приближении принимаем tс1>tсл1>tсл2>tс2. Например:
, 
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где 
.
Найдем температурную зависимость коэффициента теплопроводности:
.
.
Тогда:
.
б) для 2-го слоя: , где 
.
Найдем температурную зависимость коэффициента теплопроводности:
.
.
Тогда:
.
в) для 3-го слоя:
, где 
.
.
Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.
Новое (второе) значение tсл2:
.
Новое (второе) значение tcл1:
.
Если новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, то задаемся их последними значениями tсл2 и tсл1 и повторяем расчёт.
Расчёт заканчиваем, когда в последних двух приближениях практически не будут отличаться численные значения как tсл2, так и tcл1.
Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, 
.
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
б) для 2-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
в) для 3-го слоя: , где 
.
.
Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.
Новое значение tсл2:
.
Новое значение tcл1:
.
Видим, что новые значения t
сл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, 
.
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
б) для 2-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
в) для 3-го слоя: , где 
.
.
Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.
Новое значение tсл2:
.
Новое значение tcл1:
.
Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, 
.
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
б) для 2-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
в) для 3-го слоя: , где 
.
.
Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.
Новое значение tсл2:
.
Новое значение tcл1:
.
Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, 
.
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
б) для 2-го слоя: , где 
.
Тогда:
.
в) для 3-го слоя: , где 
.
.
Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.
Новое значение tсл2:
.
Новое значение tcл1:
.
Видим, что в последних двух приближениях практически не отличаются численные значения как tсл2, так и tcл1.
Плотность теплового потока:
через 1-й слой:
.
через 2-й слой:
.
через 3-й слой:
.
Принимаем:
.
Расчет двухслойной изоляции
В первом приближении принимаем tc1>tcл1>tc2. Например:
Среднее значение коэффициента теплопроводности:
, наружный слой толщиной , теплопроводностью , температура внутренней поверхности кладки , температура наружной поверхности кладки .Температура окружающего воздуха (среднегодовая) tв, скорость ветра w.
Теплоизоляционные материалы старой и новой изоляции, их теплопроводности, а также значения температуры окружающего воздуха и скорости ветра приведены в табл.
Внутренний диаметр изоляции dв = 0,85 м, наружный диаметр изоляции
. Высота изоляции парогенератора h = 1,65 м. Топливо - дизельное, цена одной тонны Ц, теплота сгорания .Необходимо найти:
1) удельный тепловой поток q и tсл1 для старой изоляции;
2) удельный тепловой поток q, tсл1 и tсл2 для новой изоляции;
3) провести проверку результатов расчета тепловой изоляции с уточнением температуры tc2;
4) сопоставить температуру в месте контакта слоев tслi с предельной температурой эксплуатации tпi для материала каждого слоя, чтобы установить возможность работы изоляции для заданных материалов;
5) экономическую эффективность замены старой изоляции на новую.
| Последняя цифра варианта | Наименование материала или изделия изоляции | Плотность  , кг/м3 | Коэффициент теплопроводности  , Вт/(мК) | Температура применения tп, °с | Температура воздуха tB, °C |
| | | Двухслойная изоляция | | | |
| 5 | Магнезитовый кирпич Асбозонолит | 2600...2800 550 | 4,65-0,0017t1 0,143+0,00019t2 | 1650 700 | 6 |
| Предпоследняя цифра варианта | Наименование материала или изделия изоляции | Плотность  , кг/м3 | Коэффициент теплопроводности  , Вт/(мК) | Температура применения tn, °c | Скорость ветра, м/с |
| Трехслойная изоляция | |||||
| 3 | Керамовермикулит КВИ-500 Маты минераловатные П-75 Асбестовый картон | 500 75 1300 | 0.105 (25°C) 0.152 (500°C) 0.044 (25°C) 0.074 (125°C) 0.157+0.00018t3 | 1050 400 600 | 5 |
Рисунок 4 Парогенератор установки ППУ
2. Расчет эффективности замены тепловой изоляции парогенератора ППУ
Расчет трехслойной изоляции
В первом приближении принимаем tс1>tсл1>tсл2>tс2. Например:
, Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где .Найдем температурную зависимость коэффициента теплопроводности:
. .Тогда:
.б) для 2-го слоя:
, где .Найдем температурную зависимость коэффициента теплопроводности:
. .Тогда:
.
в) для 3-го слоя:
, где . .Коэффициент с:
.Коэффициент d:
.Новое (второе) значение tсл2:
.Новое (второе) значение tcл1:
.Если новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, то задаемся их последними значениями tсл2 и tсл1 и повторяем расчёт.
Расчёт заканчиваем, когда в последних двух приближениях практически не будут отличаться численные значения как tсл2, так и tcл1.
Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, .Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где .Тогда:
.б) для 2-го слоя:
, где .Тогда:
.в) для 3-го слоя:
, где . .Коэффициент с:
.Коэффициент d:
.Новое значение tсл2:
.Новое значение tcл1:
.Видим, что новые значения t
сл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, .Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где .Тогда:
.б) для 2-го слоя:
, где .Тогда:
.в) для 3-го слоя:
, где . .Коэффициент с:
.Коэффициент d:
.Новое значение tсл2:
.Новое значение tcл1:
.Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, .Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где .Тогда:
.б) для 2-го слоя:
, где .Тогда:
.в) для 3-го слоя:
, где . .Коэффициент с:
.
Коэффициент d:
.Новое значение tсл2:
.Новое значение tcл1:
.Видим, что новые значения tсл2 и tcл1, отличаются от их значений, принятых ранее, поэтому повторяем расчет.
Принимаем:
, .Среднее значение коэффициента теплопроводности:
а) для 1-го слоя:
, где .Тогда:
.б) для 2-го слоя:
, где .Тогда:
.в) для 3-го слоя:
, где . .Коэффициент с:
.Коэффициент d:
.Новое значение tсл2:
.Новое значение tcл1:
.Видим, что в последних двух приближениях практически не отличаются численные значения как tсл2, так и tcл1.
Плотность теплового потока:
через 1-й слой:
.через 2-й слой:
.через 3-й слой:
.Принимаем:
.Расчет двухслойной изоляции
В первом приближении принимаем tc1>tcл1>tc2. Например:
Среднее значение коэффициента теплопроводности: