Программа расчета оптимизации выпарного аппарата
Текст программы:
Programviparok;
Const
//Заданные параметры
p2=0.02;//давление вторичного пара
t_grp=158.826;//температура греющего пара
t2=60.058;//конечная температура
delta1n=22;//нормальная температурная депрессия
r=2357.513;//удельная теплота парообразования
q=78825.1098;//удельная тепловая нагрузка
ro_st=7850; //плотность материала стенки
C_st=2.912; //теплоемкость
ro_k=908.59; //плотность пара
r_r=2290;
h_izb=0.25;
ro_NaNo3=1180;
t_ksv=82.833;
lambda_k=0.68;
mu_k=0.000172;
r_k=2085766;
ro_p=1229;
mu_p=0.00094;
sigma_p=0.11;
lambda_p=0.57;
lambda_st=51.4;
Var
G,H,P1,b_0,b_k,delta,Rzgr, deltaE,delta_tp,t_kr,alfa_p,alfa_n,ro_n,b,Tp,Pp,Delta_st,SummR,Fop,k,D_par,Q1,F,Massa,Ctp,Ct,G1,G2,N1,N2,CM,CL,G_v,G_yd,delta_t0,T,delta1,delta_P,delta2,delta3: real;
w,dn,PrivZatr,Mtp,n_tr,EdeltaPtr,EdeltaPm,deltaP,dzeta,Ltr,Lz,dlia_Mtp: array[1..5] ofreal;
i:integer;
Begin
w[1]:=0.6;
w[2]:=1.1;
w[3]:=1.6;
w[4]:=2.1;
w[5]:=2.6;
dn[1]:=12;
dn[2]:=16;
dn[3]:=19;
dn[4]:=23;
dn[5]:=28;
//Ввод данных
Write('CM=');
Readln(CM);
Write('G=');
Readln(G);
Write('H=');
Readln(H);
Write('P1=');
Readln(P1);
Write('b_0=');
Readln(b_0);
Write('b_k=');
Readln(b_k);
Write('delta=');
Readln(delta);
Write('Rzgr=');
Readln(Rzgr);
//рассчет выпарного аппарата
G_v:=G*(1-(b_0/b_k));
G_yd:=G_v/G;
delta_t0:=t_grp-t2;
T:=t2+273;
delta1:=0.01622*sqr(T)*delta1n/r;
delta_P:=(h_izb-H/2)*ro_NaNo3*9.8;
delta2:=t_ksv-t2;
delta3:=1;
deltaE:=delta1+delta2+delta3;
delta_tp:=delta_t0-deltaE;
t_kr:=delta_tp+t2;
alfa_n:=1.21*lambda_k*Power((sqr(ro_k)*r_k*9.81/mu_k/H),(1/3));
Tp:=273+t_kr;
Pp:=delta_P+p2;
ro_n:=18*273*Pp/(22.4*Tp*0.1);
b:=0.075*(1+10/(Power(((ro_p/ro_n)+1),0.6666)));
alfa_p:=b*Power((sqr(lambda_p)*ro_p/mu_p/sigma_p/Tp),(1/3));
Delta_st:=delta/1000;
SummR:=Rzgr+Delta_st/lambda_st;
Fop:=(1/alfa_n)*Power(q,1.33)+SummR*q+(1/alfa_p)*Power(q,0.33)-delta_tp;
k:=q/delta_tp;
Q1:=G_v*r_r;
D_par:=G_yd*G;
F:=Q1*1000/k/delta_tp;
Writeln('Поверхность теплообмена F=',F:4:1);
writeln('Коэффициент теплопередачи k=',k:4:1);
writeln('Расход тепла Q1=',Q1);
Fori := 1 to5 do
Begin
Ltr[i]:=F/(3.14*dn[i]);
lz[i]:=Ltr[i]/30;
dzeta[i]:=Ltr[i]/25.3;
EdeltaPm[i]:=dzeta[i]*ro_NaNO3*((sqr(w[i]))/2);
EdeltaPtr[i]:=0.04536*(lz[i]*1000/(dn[i]/1000-delta/1000))*ro_NaNO3*((sqr(w[i]))/2);
deltaP[i]:=EdeltaPm[i]+EdeltaPtr[i];
n_tr[i]:=round(4*Q/(1.5*3.14*sqr(dn[i]/1000)*C_st*ro_st*4)+1);
Mtp[i]:=3.14*dn[i]*delta*Ltr[i]*n_tr[i]*ro_st/1000;
Massa:=2500;
Ctp:=15;
dlia_Mtp[i]:=Mtp[i]/Massa;
Ct:=Massa*Ctp;
G1:=G_v;
G2:=Q/r;
//Определение приведенных затрат
PrivZatr[i]:=1000*Ct*1000/Mtp[i]+Sqr((w[i]/1.1)-1.94)/(1+delta_st/dn[i])+sqr(dn[i]+190.24/w[i]);
Writeln('Диаметр dн= ',dn[i], ' | ' 'Скорость теплоносителя w= ',w[i], ' | ' 'Приведенные затраты= ',PrivZatr[i]);
End;
End.
Результаты расчета
Рис. 2.2 – Результаты расчета однокорпусной выпарной установки
Рис. 2.3 - Зависимость приведенных затрат от диаметра труб
Рис. 2.4. - Зависимость приведенных затрат от скорости теплоносителя
Таким образом, на основании данного расчета можно сделать вывод, что из 5 рассмотренных вариантов выпарной установки оптимальным является вариант №3, для которого: dн=19 мм, w=1.6 м/с. Приведенные затраты в этом случае составят 65063.08 руб/год.
Ректификационные колонны. Компьютерный подход