ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет массообмеиных процессов из "Основные процессы и аппараты химической технологии" Выбрать из пяти конкурентоспособных вариантов холодильника кубовой жидкости (двух кожухотрубчатых и трех пластинчатых), рассчитанных в примерах 1 и 2, наилучший, удовлетворяющий технико-экономическому критерию — минимуму приведенных затрат. [c.40] В примере 1 методом целенаправленного перебора было рассчитано четыре варианта кожухотрубчатых холодильников органической жидкости, из которых лишь два оказались конкурентноспособными первый и четвертый. Лучший из них, т. е. оптимальный в своем классе конструкций, необходимо сравнить с лучшим из трех конкурентноспособных пластинчатых теплообменников, рассчитанных в примере 2 для той же технологической задачи. [c.40] Технологические условия задачи диктуют ряд ограничений, которые надо иметь в виду при этих расчетах. Во-первых, примем условно, что в данном примере кожухотрубчатые теплообменники могут быть комбинированного исполнения по материалу (см. ГОСТ 15120—79, ГОСТ 15122—79 и [18]), а именно трубы, распределительные камеры и крышки должны быть изготовлены из нержавеющей стали, а кожух — из углеродистой. Во-вторых, допустим, что кубовая жидкость может двигаться самотеком, если гидравлическое сопротивление трубного пространства не превышает 10 ООО Па. В противном случае в схеме должен быть предусмотрен насос, и его стоимость необходимо учесть при расчете приведенных затрат. В-третьих, предположим, что насосы для подачи охлаждающей воды обслуживают параллельно большое число других потребителей и потому пренебрежем соответствующей долей капиталовложений в насосы, но учтем энергетические затраты на прокачивание воды через теплообменник. [c.40] ст = 2,025 руб/кг, из углеродистой стали Цу. ст == = 0,660 руб/кг. [c.41] Лучшим среди кожухотрубчатых оказался теплообменник по варианту 1к. [c.41] Рассмотрим конкурирующие пластинчатые теплообменники. [c.41] Из расчетов следует, что оптимальным в своем классе оказался второй вариант пластинчатого теплообменника. Он же оказался более экономичным, чем лучший кожухотрубчатый теплообменник. [c.41] Из таблицы видно, что разница в приведенных затратах между оптимальным вариантом Пп и наименее эффективным из конкурировавших IVk составляет 662 руб/год, или 31,4 %. [c.41] При решении задачи оптимального выбора теплообменника из нормализованного ряда число конкурентоспособных вариантов может быть увеличено, если снять или ослабить некоторые ограничения технологического характера. Например, можно допустить небольшое увеличение (в пределах 5—10 %) расхода охлаждающей воды без учета соответствующего увеличения затрат на нее. Это целесообразно в тех случаях, когда требуемая поверхность теплопередачи конкурентноспособного варианта несколько меньше, чем ее нормализованное значение. Так, в примере 1 требуемая поверхность для варианта IIк оказалась всего на 0,2 больше нормализованной, и он был отброшен как непригодный. Однако если допустить увеличение расхода охлаждающей воды всего на 5 %, средняя движущая сила увеличится на 0,3 град. (Л ср = 22,3 град.), коэффициент теплоотдачи к воде увеличится в (1,05)° раза [ а = 4440 Вт/(м -К)1, коэффициент теплопередачи увеличится т К = 1050 Вт/(м -К). При этом требуемая поверхность составит F = 77,8 м , и нормализованная поверхность (79,0 м ) станет достаточной с запасом А = 1,54 %. [c.41] Сопоставление с результатами расчетов в примере 6 показывает, что этот вариант является лучшим среди кожухотрубчатых теплообменников и лишь немного уступает лучшему пластинчатому теплообменнику. [c.41] Вернуться к основной статье