(6.29)-(6.30)
.
.
Визначаємо поправку на непротивоточність за формулою (6.28)
Визначаємо кількість теплоти переданої газом повітрю за формулою (6.27)
кВт.
Оскільки
,
,
то звіряємо температуру на виході апарата із заданою температурою газу.
Оскільки
,
,
то необхідно збільшити кількість апаратів повітряного охолодження.
Приймаємо кількість апаратів і повторюємо розрахунок, починаючи з формули (6.7)
Визначаємо масову секундну витрату повітря за формулою (6.7)
кг/с.
Визначаємо температуру повітря на виході з апарата при номінальній продуктивності апарата за формулою (6.8), прийнявши кДж/кг·К
°С.
Визначаємо найбільшу і найменшу різницю температур за формулами (6.10)-(6.11)
°С,
°С.
Визначаємо середню різницю температур процесу теплопередачі за формулою (6.9)
°С.
Визначаємо коефіцієнт стисливості газу при середній температурі газу за формулою (6.12)
.
Визначаємо густину газу при середній температурі газу за формулою (6.13)
кг/м3.
Визначаємо швидкість газу в апараті за формулою (6.15)
м/с.
Визначаємо число Рейнольдса за формулою (6.14)
.
Визначаємо коефіцієнт теплопровідності газу за формулою (6.16)
Вт/м•°С.
Визначаємо критерій Прандтля для газу за наступною формулою (6.17)
.
Визначаємо критерій Нуссельта за наступною формулою (6.18)
.
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від газу до внутрішньої стінки труби за формулою (6.19)
Вт/м2•°С.
Визначаємо середню температуру повітря за формулою (6.20)
°С.
Визначаємо коефіцієнт динамічної в’язкості повітря за наступною емпіричною формулою (6.21)
Па•с.
Визначаємо критерій Рейнольдса для повітря за формулою (6.22)
.
Визначаємо критерій Нуссельта за формулою (6.23)
.
Визначаємо коефіцієнт теплопровідності повітря за формулою (6.24)
Вт/м•°С.
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубок до повітря за формулою (6.25)
Вт/м2•°С.
Визначаємо коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря за формулою (6.26)
Вт/м•°С.
Визначаємо поправки R i P за формулами (6.29)-(6.30)
.
.
Визначаємо поправку на непротивоточність за формулою (6.28)
Визначаємо кількість теплоти переданої газом повітрю за формулою (6.27)
кВт.
Оскільки
,
,
то зменшуємо температуру на виході АПО на 3 ?С, і виконуємо розрахунок спочатку до тих пір, поки ця умова не виконуватиметься.
°С.
Визначаємо масову витрату газу за формулою (6.2)
кг/с.
Визначаємо середню температуру газу за формулою (6.3)
°С.
Визначаємо теплоємність газу при середній температурі газу та тиску, з яким газ надходить у АПО з нагнітачів за формулою (6.4)
Дж/кг•К.
Визначаємо кількість переданої теплоти за формулою (6.5)
кВт.
Визначаємо густину навколишнього повітря за формулою (6.6)
кг/м3.
Визначаємо масову секундну витрату повітря за формулою (6.7)
кг/с.
Визначаємо температуру повітря на виході з апарата при номінальній продуктивності апарата за формулою (6.8), прийнявши кДж/кг·К
°С.
Визначаємо найбільшу і найменшу різницю температур за формулами (6.10)-(6.11)
°С,
°С.
Визначаємо середню різницю температур процесу теплопередачі за формулою (6.9)
°С.
Визначаємо коефіцієнт стисливості газу при середній температурі газу за формулою (6.12)
.
Визначаємо густину газу при середній температурі газу за формулою (6.13)
кг/м3.
Визначаємо швидкість газу в апараті за формулою (6.15)
м/с.
Визначаємо число Рейнольдса за формулою (6.14)
.
Визначаємо коефіцієнт теплопровідності газу за формулою (6.16)
Вт/м•°С.
Визначаємо критерій Прандтля для газу за наступною формулою (6.17)
.
Визначаємо критерій Нуссельта за наступною формулою (6.18)
.
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від газу до внутрішньої стінки труби за формулою (6.19)
Вт/м2•°С.
Визначаємо середню температуру повітря за формулою (6.20)
°С.
Визначаємо коефіцієнт динамічної в’язкості повітря за наступною емпіричною формулою (6.21)
Па•с.
Визначаємо критерій Рейнольдса для повітря за формулою (6.22)
.
Визначаємо критерій Нуссельта за формулою (6.23)
.
Визначаємо коефіцієнт теплопровідності повітря за формулою (6.24)
Вт/м•°С.
Визначаємо коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні трубок до повітря за формулою (6.25)
Вт/м2•°С.
Визначаємо коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря за формулою (6.26)
Вт/м•°С.
Визначаємо поправки R i P за формулами (6.29)-(6.30)
.
.
Визначаємо поправку на непротивоточність за формулою (6.28)
Визначаємо кількість теплоти переданої газом повітрю за формулою (6.27)
кВт.
Оскільки
,
,
то звіряємо температуру на виході апарата із заданою температурою газу.
Оскільки
,
,
то розрахунок завершено.
В результаті розрахунку було одержано температуру газу на виході з АПО ?С при 7 працюючих апаратах. Тескт програми і результати розрахунку наведені в додатку Г.
7 МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ЗАХИСТУ ТРУБОРПОВОДІВ ВІД КОРОЗІЇ
Підземні металеві конструкції, що знаходяться в контакті з ґрунтом підлягають корозії. Спостереження показують, що у незахищених трубопроводах товщиною стінки 8 мм перші наскрізні проржавіння появляються через 8-10 років експлуатації. Особливо небезпечною з точки зору корозійного руйнування є ділянки трубопроводу прокладені в солончакових ґрунтах, у ґрунтах з підвищеною вологістю, а також у місцях де на трубопроводи можуть попадати блукаючі струми. Швидкість корозії в цих місцях значно більша і досягає 2-10 мм за рік.
7.1 Види корозії
Корозія – це самовільний процес окислення металу, за рахунок чого зменшується його довговічність. Середовище, в якому відбувається корозія називають корозійним або агресивним. За характером взаємодії металу з оточуючим середовищем розрізняють два види корозії:
- хімічна;
- електрохімічна.
Хімічна корозія – це процес хімічної реакції, який незв’язаний переміщенням електричних зарядів. Розрізняють два види хімічної корозії:
- газова;
- корозія в електролітах.
Газова корозія – це процес окислення металу киснем або іншим газом, що відбувається при високих температурах і відповідно при відсутності вологи. Така корозія зустрічається на лопатях газових турбін, димогарні труби котельних установок, вихлопні колектори двигунів внутрішнього згорання, окалина на металі при його термообробці і прокатці металу.
Корозія в неелектролітах, тобто в речовинах, які не проводять електричний струм, відбувається за рахунок наявності агресивних включень у транспортованому середовищі. Наприклад при транспортуванні мазутів, гасу чи нафти.
Електрохімічна корозія – це процес зв’язаний з переміщенням електричних зарядів тобто проходження електричного струму. Взаємодія металу з оточуючим середовищем супроводжується анодними і катодними процесами. Продукти корозії завжди утворюються в анодних зонах.
Розрізняють такі види електрохімічної корозії:
- корозії в електролітах, тобто в речовинах, що проводять електричний струм;
- ґрунтова корозія відбувається за рахунок електроліту ґрунту;
- електрокорозія – це корозія металу за рахунок попадання на нього блукаючих струмів від електрифікованого транспорту або інших промислових установок з постійним струмом.
- біокорозія – це різновид ґрунтової корозії зв’язаний з життєдіяльністю мікроорганізмів, що знаходяться в ґрунті;
- атмосферна корозія – це корозія металу в атмосферному повітрі або в середовищі будь-якого вологого газу;
- контактна корозія – це корозія, яка виникає в контакті двох металів, що мають різний електрохімічний потенціал.
Більш поширеною