стовується тепло бічних погонів і залишку колони в тих випадках, коли масові кількості та температури їх достатньо великі. Тепло інших потоків використовується лише в тому випадку, коли не вдається досягти бажаної кінцевої температури нагрівання сировини.
Для дистилятних продуктів рекомендується використовувати кожухотрубчасті теплообмінники, для остаточних - теплообмінники типу труба в трубі raquo ;. Дистиляти надолужити посилати в міжтрубний простір, нафта і залишки (більше забруднені продукти) - у труби. [4]
Температурний режим
Розрахуємо теплообмінник, в якому в якості теплоносія використовується дизельне паливо. Початкова температура теплоносія на вході його в теплообмінник відповідає температурі на виході його з отпарной колони (0 С), кінцева температура теплоносія на виході з теплообмінника на 50-70 0 знижуючи початковій, приймемо t кін=239 - 69=170 0 С. Початкова температура сировини, що надходить в перший теплообмінник становить 17-20 0 С, приймемо=20 0 С, кінцева температура сировини, що сприймає тепла, визначається з рівняння теплового балансу теплообмінника.
Тепловий баланс теплообмінника
Тепловий баланс теплообмінника розраховується на основі наступного рівняння [4]: ??
h - к. п. д. теплообмінника; втрати тепла теплоносієм в навколишнє середовище зазвичай складають 2-10%, приймемо їх рівними 5%, тоді h=100 - 5=95%;
G тепл=191584 - вага теплоносія (ДФ), кг/год;
G Сир=980392 - вага нафти, кг/год;
=- теплосодержание теплоносія на вході в теплообмінник, кДж/кг;
=- теплосодержание теплоносія на виході з теплообмінника, кДж/кг;
=- теплосодержание сировини (нафти) на виході з теплообмінника, кДж/кг; =- Теплосодержание сировини (нафти) на виході з теплообмінника, кДж/кг, щільність нафти при 20 0 С дорівнює 904,1 кг/м 3;
=0,9041 + 5 * 0,000633=0,9073
=
Підставивши значення отримаємо такий вираз:
, 95? 191584? (534,02 - 358,58)=980392? (- 36,16), звідки
=68,73 кДж/кг
розрахованих значень теплоємності згідно довідкових таблиць [5] відповідає значення температури=37,5 0 С.
Поверхня теплообміну і підбір типових теплообмінників
Поверхня теплообміну визначається з рівняння:
=F? k? D t ср, де
- кількість переданого тепла, кДж/год;
F - поверхня теплообміну, м 2;
k - коефіцієнт теплопередачі, кДж/(м 2? ч? 0 С);
D t ср - середня різниця температур, 0 С.
Кількість тепла, що подається обчислюється, як було показано в п. 6.3. при розрахунку теплового балансу:
=0,95? 191584? (534,02 - 358,58)=31930922кДж/год
Підбір коефіцієнта теплопередачі здійснюється згідно заводських даних [4] в межах 150? 250 кДж/(м 2? Ч? 0 С), прімемk=200 кДж/(м 2? Ч? 0 С).
При противотоке середню різницю температур визначають, користуючись наступною умовною схемою:
поч=239 0 C ??? ® t кін=170 0 C (гарячий теплоносій - ДФ)
t кін=37,5 0 C ¬ ??? t поч=20 0 C (холодний теплоносій - нафта)
D t н=239 - 37,5=201,5 0 CD t к=170 - 20=150 0 C, де
D t н, D t до - велика і менша різниці температур між теплоносіями.
Якщо? 2, то середню різницю температур з похибкою не більше 4% можна обчислити як середнєарифметичну [3]. Оскільки в нашому випадку це відношення становить 1,34, то скористаємося формулою:
D t ср===175,8 0 C
Підставляючи встановлені величини Q, k і D t ср, одержимо значення поверхні теплообміну:
F===908,2 м 2
Приймаємо типовий кожухотрубчасті теплообмінник зі стандартною рекомендованої поверхнею F станд=464 м 2 в колічестве2 шт. [6]
. Розрахунок конденсатора і холодильника
Температурний режим
Головні погони атмосферних колон (пари бензину, зрошення і водяна пара) конденсуються і охолоджуються в повітряних холодильниках від температури верху колони (для К - 2 t верху=88 0 С) до 60-70 0 С. Повітря, що нагнітається вентилятором, нагрівається від температури на вході в 15-20 0 С (приймемо 15 0 С) до температури на виході в 60-70 0 С (приймемо 70 0 С). ...
