Файл: Кутыркин, В. А. Расчет параметров некоторых систем подогрева нефтепродуктов учебное пособие для курсов ИТР.pdf

Вязкость нефтепродукта зависит от температуры. Примем наи­

Подставим полученное значение напора в формулу (4.18),

для рассматриваемой системы подогрева определяются из следую­ щей зависимости:

В состав А вошли величины, не зависящие от отыскиваемых параметров. Введя дополнительный множитель Лагранжа и учи­ тывая выражение (4.6), получим новую функцию

48

необходимым условием минимума которой является равенство ну­ левому значению частных производных

Подставив значение Хл в уравнение (4.25,6), получим одно уравнение, решенное относительно F в неявной форме. Корни

49

Предварительно оценим значения отдельных величин и коэф­ фициентов. Транспортируемый нефтепродукт—мазут марок М40, М100. Кинематическая вязкость его изменяется в широких преде­ лах, в качестве расчетной примем следующую зависимость вязко­

типа и мощности оборудования, но для ориентировочных расчетов достаточно принять их усредненные значения С\ = 45 руб/м2-,

^2= 0,025 руб/Bnr, с3= 0,03 руб/Вт; с4= 40 руб/м2. Амортизацион­ ные отчисления—4,9%, текущий ремонт—3,0%,тогда со = 0,079. Тем­

ник—40°С. Примем для теплообменника кп= 1 4 Вт/(м2 град)-. Дру­ гие величины = 0,65, т)эл = 0,9, кя.ц = 1,3, тп п — 7,2- 10е сек, tB= 12°С, к{р~-8 В/п>(м2 град), ат —1,14-10~3 руб/Дж, g = 2,9- Ю3Вт. 1„ — 75 м.

Обозначив члены уравнения (4. 25, б) ср,, ср2, гр3, <f4, (р5, сведем их численные значения в табл. 4. решению для рассматриваемого случая будет соответствовать % ==i89°C. Производительность циркуляционных насосов в соответствии с формулой (2.1) равна 0,0033 мъ/сек. Даже для принятого варианта, когда потери тепла не учитывают изоляции трубопровода, оптимальная температура на выходе из теплообменника принимает весьма высокие значе­ ния. Если же этими потерями пренебречь, то получаются значе­

ния tM порядка 95— 105°С. С другой стороны, чем выше темпера­

50

120°С, tT — 9095°С, я'п-: 140 Впъ{м2 град), то повышение темпе­ ратуры мазута на выходе невыгодно. Это потребует относительно

развитых площадей подогрева, так как с увеличением tM резко падает температурный напор.

Ориентировочный-расчет показывает, что для паровых тепло­ обменников достаточно иметь t"M= 70+75°С.

§ 3. Расчет параметров системы подогрева барж

Подогрев нефтепродукта в речных баржах, как известно, раз­ деляется на предварительный на рейде и непосредственный во время выгрузки. Первый при достаточно мощных грузопотоках обеспечивается специальными пародателями. Нужно отметить,■ что при подогреве в баржах в пунктах выгрузки эффективнее все­ го использовать в качестве теплоносителя пара. При относитель­ но высоком общем к. п. д. стоимость оборудования, приходящаяся на получение 1 единицы тепла, для паровых котлов паропроизводительностью 1,5-fB кг!сек ниже, чем у других каких-либо уста­ новок. Появление баржи с двойным дном, где возможно примене­ ние вынесенных концентрированных подогревателей, позволяет возвращать конденсат и использовать для производства пара ду­ шевые водотрубные котлы. Для оценки оптимальных параметров системы подогрева с вынесенными теплообменниками рассмотрим две конструктивные схемы:

—теплообменники (один или несколько) расположены на баржах, пар к ним в рейсе подводится от утилизационного котла толкача, а в пункте выгрузки-—от пародателя;

—теплообменники установлены на толкачах и пародатеяях. Так как затраты по установке оборудования на толкачах в

обоих случаях будут примерно одними и теми же, то первый ва­ риант экономически менее выгоден (пародателей меньше, чем барж), но в то же время он универсальнее, так как подогрев неф­ тепродукта можно осуществлять от любых источников пара.

Схема расположения оборудования системы подогрева приме­ нительно к баржам пр. Р-43 приведена на.рис. 17. Важным фак­ тором, влияющим на конструктивное исполнение системы подо­ грева, является обеспечение надежной работы насосов со стороны всасывания. Потери напора при охлаждении нефтепродукта неиз­ бежно растут и уже при вязкости (2,5-f3) 10~3 м2!сек их величица становится равной допустимой вакуумметрической высоте всасы­ вания. насоса. На практике мы можем столкнуться с таким фак­

51