теплопередачі від димових газів до нагрівається продукту:
Вт/м2? град.
Рис.4. Схема розташування
Таким чином, поверхня конвекційних труб:
м2.
Визначаємо число труб в камері конвекції:
шт.
Кількість труб по вертикалі:
шт.
Висота пучка труб в камері конвекції визначається за формулою:
, труб в камері конвекції.
де S2 - відстань між горизонтальними рядами труб:
м;
м.
Розрахуємо середню теплонапруженість конвекційних труб:
Вт/м2.
Висновки: 1) розрахували поверхню нагріву конвекційних труб, отримавши наступний результат: Нк=622,63 м2;
) визначили значення середньої теплонапруженості конвекційних труб, воно склало Qнк=14874,2 Вт/м2, що трохи вище допустимого значення (13956 Вт/м2), а значить камера конвекції працює з високою ефективністю, але може бути порушена нормальна робота печі (наприклад, прогар труб); щоб зменшити теплонапруженість, можна збільшити поверхню конвекційних труб, тобто збільшити їх кількість.
. 7 Гідравлічний розрахунок змійовика трубчастої печі
Мета розрахунку: визначення загального гідравлічного опору змійовика печі або тиску сировини на вході в змійовик.
Тиск сировини на вході в піч складається з наступних складових:
,
де Рк, DРі, D рН, DРк, DРст.- Відповідно тиск сировини на виході з змійовика печі; втрати напору: на ділянці випаровування, на ділянці нагріву радіантних труб, в конвекційних трубах; статичний напір.
Значення Рк відомо з вихідних даних:
Рк=Рвих. =1,5 ата=1,5? 105 Па=0,15 МПа.
Решта доданки необхідно розрахувати.
Розрахунок починається з визначення втрат напору на ділянці випаровування:
,
де Рн - тиск на початку ділянки випаровування, яке, у свою чергу, розраховується методом послідовного наближення (метод ітерацій), використовуючи рівняння Бакланова:
,
де А і В - розрахункові коефіцієнти.
; ,
де l, L1,, dвн, е, rп - відповідно коефіцієнт гідравлічного опору (для атмосферних печей l=0,02? 0,024), секундний витрата сировини по одному потоку, щільність сировини при середній температурі на ділянці випаровування tср.і., внутрішній діаметр труб, частка відгону сировини на виході з змійовика, середня щільність парів при тиску 9,1 Па (при нагріванні нафти 1/rп=3500);
кг/с;
і - довжина ділянки випаровування:
,
де,, - відповідно теплосодержание парожидкостной суміші на виході з змійовика, сировини на виході з камери конвекції, сировини при температурі початку випаровування tн;
;
кДж/кг; радий.- Еквівалентна довжина радіантних труб:
,
де lр - робоча довжина однієї труби; lр=18 м; lе - еквівалентна довжина пічного двійника (ретурбента), залежна від зовнішнього діаметра труби d:
м;
р - число радіантних труб, що припадають на один потік:
,
де n=2 - число потоків; Nр - загальне ч?? сло радіантних труб:
шт.;
шт.;
м.
Починаємо розрахунок тиску на початку ділянки випаровування Рн методом ітерацій.
Попередньо задаємося значенням Рн, приймаємо Рн=8 ата=0,8 МПа, і по залежності Рн=f (tн) (рис.5) знаходимо температуру початку випаровування продукту tн, відповідну цьому тиску: tн=260 0С.
Тепломісткість сировини при температурі початку випаровування:
кДж/кг.
Довжина ділянки випаровування:
м.
Середня температура продукту на ділянці випаровування:
0С.
Його щільність при цій температурі:
кг/м3.
Розрахункові коефіцієнти:
;
.
Тиск на початку ділянки випаровування:
МПа.
Так як розраховане Рн не збігається зі значенням, прийнятим раніше, то розрахунок необхідно повторити, задавшись Рн=0,994 МПа=9,94 ата. І так до тих пір, поки не буде досягнута необхідна точність.
Таблиця 10. - Результати подальших розрахунків
№ Ітерацііtн, оС, кДж/кгlі,
мtср.і., оС, кг/м3АВРн,
МПа2276,0625,736599,46313,00712,48163,6172,537? 1060,9743274,5621,600607,34312,25712,96163,5072,504? 1060,9804275,0622,978604,71312,5712,80163,5442,515? 1060,978
Тепер можемо розрахувати втрати напору на ділянці випаровування:
МПа.
Далі розраховуємо втрати напору на д...
