Розрахунок трубчастої печі для нагріву балаханской масляної нафти
1. Вихідні дані
Паливом служить мазут наступного елементного складу вуглець 75, водень 25% мас.
Сировина в кількості 160 т/ч=44,4 кг/с з початковою температурою t н=150 про C потрібно нагріти до t к=370 0 C, тиск P к=0,265 МПа.
Рішення
Визначення теплового навантаження
Залежно від фізичних властивостей нагрівається нафти, кінцевої температури нагріву і тиску на виході з печі розраховуються частка відгону і відносні щільності парової та рідкої частини сировини [11]. Результати розрахунків однократного випару нагрівається нафти наведені в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 -розрахувати параметри однократного випару нагрівається нафти на виході з печі.
Найменування параметраВелічінаЕдініца ізмереніяМассовая частка отгона0,5159 Мольная частка отгона0,7111 Давленіе0,265МПаТемпература370,0 ° CПлотность жідкості0,921г/см 3 Щільність пара0,834г/см 3 Ентальпія жідкості907кДж/кгЕнтальпія пара1164кДж/кгМолекулярная маса сирья254, 2 Щільність сирья0,874г/см 3
молярний і масовий склади вихідної сировини, парової та рідкої частини сировини після одноразового випаровування розраховуємо за наступними формулами. Розрахунок зводимо в таблицю 1.2.
, (1.1)
. (1.2)
Корисну теплове навантаження визначаємо з рівняння
, (1.3)
Q підлогу=44,4 ? (+1164 ? 0,5159 + 907 ? (1-0,5159) - 359=+31569 кВт.
Таблиця 1.2 - молярний і масовий склади вихідної сировини, парової та рідкої частини сировини після одноразового випаровування
Компонент № п/пx L Одноразове випаровування ti? yi M i? yixix м y м 10,2000 0,0106 0,2770 6,947 0,0027 0,1652 31,830,420,1000 0,0103 0, 1364 3,497 0,0034 0,1050 22,519,330,1000 0,0174 0,1336 2,039 0,0068 0,1202 27,022,240,1000 0,0287 0,1290 1,192 0,0129 0,1343 30,624,850,10000,04750,12130,6770,02480,146132,926,960,10000,08080,10780,3540,04930,152033,428,070,10000,14620,08120,1470,10850,139229,025,780,20000,65860,01370,0060,79160,03806,97,0Сумма1,00001,00001,00001,00001,0000214,4184,4
2. Розрахунок процесу горіння
. 1 Нижча теплотворна здатність палива розрахується по рівнянню
(2.1)
? 75 + 1 030 ? 25=47029 кДж/кг.
. 2 Теоретичний витрата повітря по рівнянню
, (2.2)
L 0=кг/кг.
. 3 Теоретичний об'єм повітря по рівнянню
(2.3)
V 0== 12,3 м 3 /кг.
. 4 Склад продуктів горіння визначаємо за наступним рівнянням
(2.4)
(2.5)
(2.6)
Приймаються коефіцієнт надлишку повітря в топці рівний 1,4, на виході з камери конвекції - 1,5. Результати розрахунку кількостей компонентів при горінні одного кілограма палива зведені в таблицю 2.1.
Таблиця 2.1 - кількості компонентів горіння одного кілограма палива (N i), в кмоль/кг
компоненти топки камері конвекцііCO20,07000,0700H2O0,08220,0822N20,53380,5719? F0,72750,7757
3. Визначення коефіцієнта корисної дії печі і топки
Приймаємо температуру димових газів на 180 0 вище температури вхідного нагреваемого продукту, тоді
2 =150 + 180=330 0 С.
Втрати тепла та відходять димовими газами визначимо по рівнянню
(3.1)
де середня молярна теплоємність компонентів визначиться по рівнянню
(3.2)
значення коефіцієнтів a, b , c наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Значення коефіцієнтів a, b , c в рівнянні 3.1
Веществоab? 10 березня c? 10 Червень CO 2 35,01,81,40H 2 O28,43,4-0,36N 2 29,14,8-0,81
Тоді
