еплоти теплоносіїв з максимальною температурою (? 290 ° С), тому вони дозволяють підігріти нафту до 240 ° С і вище.
Кількість потоків нафти, що проходить через теплообмінники, визначається продуктивністю установки і площею прохідного перерізу в теплообміннику для нафти і теплоносіїв. Для АВТ продуктивністю 5,0 млн. Т/рік Мединський нафти вибираємо кожухотрубчасті теплообмінник з плаваючою головкою з діаметром кожуха D=1200 мм; площею прохідного перерізу одного ходу по трубах - 61? 10-3 м2 [9].
Розрахуємо швидкість нафти по трубному простору:
де V? об'ємна витрата нафти, м3/с;
F? площа прохідного перетину одного ходу по трубах.
де G? масова витрата нафти, кг/с:
- к-ть днів роботи установки за рік;
- к-ть годин на добу;
- к-ть секунд в 1 годині.
? щільність нафти при 20 ° С.
Отже:
Отже, пускаємо нафту через теплообмінники трьома потоками. Швидкість нафти по трубному простору теплообмінників становитиме 1,06, 1,06 і ??1,07 м/с. У всі потоки направляємо 33, 33 і 34% нафти.
Приймемо, що на блоці ЕЛОУ температура нафти не змінюється.
Кратність СЦО К - 5 приймемо рівної 2, а НЦО К - 2 рівний 2 (з метою забезпечення необхідного підігріву нафти в блоці теплообміну).
Схема теплообміну була розрахована за наступними формулами:
? tн =? tт? Gт/Gн при t? 200 ° С;
? tн=0,78 ?? tт? Gт/Gн при t gt; 200 ° С,
де? tн і? tт - різниця між температурами на вході і на виході відповідно для нафти і теплоносія, ° С.
Gт і Gн - витрата в теплообміннику теплоносія і нафти відповідно, кг/год або% мас. від загальної кількості нафти.
Всі кол-ва теплоносіїв беремо за таблицями 5.2 і 5.4 матеріального балансу.
Таблиця 3.1 - Характеристика теплоносіїв
ТеплоносітельРасход,% мас. на нефтьНачальная температура теплоносія, ° С1 Фракція 180-270 ° С17,972102 Верхнє циркуляційний зрошення К - 2 - ВЦО К - 2 (кратність 2) 35,942303 Фракція 270-360 ° С17,963004 Нижня циркуляційний зрошення К - 2 - НЦО До- 2 (кратність 2) 35,923255 Легкий вакуумний газойль (кратність 20) 41,41506 Фракція 360-430 ° С ВЦО К - 5 (кратність 2) 18,062607 Фракція 430-500 ° С СЦО К - 5 (кратність 2) 16,203008 Фракція 500-570 ° С НЦО К - 5 (кратність 2) 16,603509 Фракція 360-430 ° С, VD - 1 К - 59,032607 Фракція 430-500 ° С, VD - 2 К - 58,103008 Фракція 500-570 ° С, VD - 3 К - 58,3035012 Гудрон ( gt; 570 ° C) 13,86340
Приймаємо, що тепло на блоці ЕЛОУ не губиться і нафта надходить в теплообмінники після блоку ЕЛОУ з тією ж температурою. Витрати теплоносіїв беремо з матеріального балансу (пункт 5).
До блоку ЕЛОУ:
- й потік:
Теплообмінник Т - 101
Початкова температура ЛВГ з Т - 4, що входить в теплообмінник, становить tн=110 ° С. Охолоджуємо потік на 15 ° С, кінцева температура теплоносія буде tк=95 ° С.
Різниця температур нафти на вході і виході з теплообмінника:
,
тоді температура нафти на виході з теплообмінника буде: 10 + 19=29 ° С.
Теплообмінник Т - 102
Початкова температура ВЦО К - 2 з Т - 106, що входить в теплообмінник, становить tн=180 ° С. Охолоджуємо потік на 65 ° С, кінцева температура теплоносія буде tк=115 ° С.
Різниця температур нафти на вході і виході з теплообмінника:
,
тоді температура нафти на виході з теплообмінника буде: 29 + 35=64 ° С.
Теплообмінник Т - 104
Початкова температура гудрону з Т - 206, що входить в теплообмінник, становить tн=220 ° С. Охолоджуємо потік на 60 ° С, кінцева температура теплоносія буде tк=160 ° С.
Різниця температур нафти на вході і виході з теплообмінника:
,
тоді температура нафти на виході з теплообмінника буде: 64 + 26=90 ° С.
Теплообмінник Т - 103
Початкова температура фракції 500-570 ° С з Т - 107, що входить в теплообмінник, становить tн=260 ° С. Охолоджуємо потік на 80 ° С, кінцева температура теплоносія буде tк=180 ° С.
Різниця температур нафти на вході і виході з теплообмінника:
,
тоді температура нафти на виході з теплообмінника буде: 90 + 20=110 ° С.
-й потік:
Теплообмінник Т - 201
Початкова температура ЛВГ з Т - 101, що входить в теплообмінник, становить tн=95 ° С. Охолоджуємо потік на 15 ° С, кінцева температура теплоносія...
