; l р =15,5 м;
а - характерний розмір для камери конвекції:
м. (52)
м2.
Розраховуємо масову швидкість руху газів:
кг/м2? с.
Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією:
Вт/м2? град.
Коефіцієнт теплопередачі від димових газів до нагрівається продукту:
Вт/м2? град.
Таким чином, поверхня (розрахункова) конвекційних труб (53):
Визначаємо число труб в камері конвекції:
шт. (54)
Округляем число труб до цілого значення кратного n (числу труб в одному горизонтальному ряду), N до =108 шт. З урахуванням округлення N до фактична поверхня конвекційних труб розраховується:
м2.
Кількість труб по вертикалі:
шт. (55)
Висота пучка труб в камері конвекції визначається за формулою:
, (56)
де S 2 - відстань між горизонтальними рядами труб:
м, (57)
м.
Розрахуємо середню теплонапруженість конвекційних труб:
Вт/м2. (58)
Принципова схема розташування труб в камері конвекції представлена ??на малюнку 7.
Висновки:
) розрахували поверхню нагріву конвекційних труб, отримавши наступний результат: Н до =774,078 м2;
) визначили значення середньої теплонапруженості конвекційних труб, воно склало Q нк =11092,145 Вт/м2, що нижче допустимого значення (13956 Вт/м2).
.7 Гідравлічний розрахунок змійовика трубчастої печі
Метою даного етапу є, розрахунок загального гідравлічного опору змійовика печі або тиску на вході в змійовику.
Тиск сировини на вході в піч складається з наступних складових:
, (59)
де Р до , D Р і , D Р н , D Р до , D Р ст. - відповідно тиск сировини на виході з змійовика печі; втрати напору: на ділянці випаровування, на ділянці нагріву радіантних труб, в конвекційних трубах; статичний напір.
Значення Р до відомо з вихідних даних:
Р до =2,2 ата=2,2? 101325 Па=0,222915 МПа.
Решта доданки необхідно розрахувати. Розрахунок починається з визначення втрат напору на ділянці випаровування:
, (60)
де Р н - тиск на початку ділянки випаровування, яке, у свою чергу, розраховується методом послідовного наближення (метод ітерацій), використовуючи рівняння Бакланова:
, (61)
де А і В - розрахункові коефіцієнти:
, (62)
, (63)
де l - коефіцієнт гідравлічного опору (для атмосферних печей l =0,02? 0,024 [2, с. 56]), приймаємо l =0,02;
L 1 - секундний витрата сировини по одному потоку, кг/с;
- щільність сировини при середній температурі на ділянці випаровування t ср.і. ;
d вн - внутрішній діаметр труб, м;
е - частка відгону сировини на виході з змійовика;
r п - середня щільність парів при тиску 9,1 Па (при нагріванні нафти 1/ r п =3500).
кг/с;
Розрахуємо довжину ділянки випаровування:
, (64)
де,, - відповідно теплосодержание парожидкостной суміші на виході з змійовика, сировини на виході з камери конвекції, сировини при температурі початку випаровування t н .
, (65)
кДж/кг.
Розрахуємо еквівалентну довжину радіантних труб:
, (66)
де l р =15,5 м - робоча довжина однієї труби ;
l е - еквівалентна довжина пічного двійника (ретурбента), залежна від зовнішнього діаметра труби d : м;
n р - число радіантних труб, що припадають на один потік:
, (67)
де n =2 - число потоків;
N р - загальне число радіантних труб:
шт.; (68)
шт.;
м.
Починаємо розрахунок тиску на початку ділянки випаровування Р н методом ітерацій.
Попередньо задаємося значенням Р н , приймаємо Р н =10,5 ата=1,05 МПа , і по залежності Р н = f (t н ) [2, с. 8] знаходимо температуру початку...
