. 2 Тепловий баланс трубчастої печі. Розрахунок коефіцієнта корисної дії і витрати палива
Мета етапу: крім к.к.д. і витрати палива розрахувати теплопродуктивність трубчастої печі (повну теплове навантаження), значення якої необхідне для вибору її типорозміру.
Рівняння теплового балансу для трубчастої печі виглядає так:
Розрахунок теплового балансу ведеться на 1 кг палива.
Статті витрати тепла:
,
де Qпол., qух., Qпот.- Відповідно корисно сприйняте в печі сировиною, теряемое з йдуть з печі димовими газами, теряемое в навколишнє середовище, кДж/кг.
Статті приходу тепла:
,
де Cт, Cв, Cф.п.- Відповідно теплоємності палива, повітря, форсуночного водяної пари, кДж/кг; т, tв, tф.п.- Температури палива, повітря, форсуночного водяної пари, 0С.
Явна тепло палива, повітря і водяної пари зазвичай невелика і ними часто в технічних розрахунках нехтують.
Отже, рівняння теплового балансу запишеться в наступному вигляді:
,
а
або,
звідки коефіцієнт корисної дії трубчастої печі:
,
де, - відповідно втрати тепла з йдуть димовими газами і втрати тепла в навколишнє середовище в частках від нижчої теплотворної здатності палива.
Втрати тепла в навколишнє середовище Qпот. приймаємо 6% (0,06 в долях) від нижчої теплотворної здатності палива, т.е.
, звідки
кДж/кг.
Температура відхідних димових газів визначається рівністю:
, 0С,
де t1 - температура нагрівається продукту на вході в піч, 0С;
D t - різниця температур теплоносіїв на вході сировини в змійовик камери конвекції; приймаємо D t=130 0С;
0С (533 К).
При цій температурі визначаємо втрати тепла з газами:
кДж/кг.
кДж/кг.
Отже, визначаємо к.к.д. печі:
.
Розрахунок корисної теплового навантаження трубчастої печі виробляємо за формулою:
,
де - продуктивність печі по сировині, кг/год;
,, - відповідно теплосодержания парової та рідкої фази при температурі t2, рідкої фази (сировини) при температурі t1, кДж/кг;
e - частка відгону сировини на виході з змійовика трубчастої печі.
Тепломісткість парів нафтопродуктів визначається з рівняння:
,
де - відносна щільність; для конденсованих парів=0,8;
кДж/кг.
Рівняння для розрахунку теплосодержания рідких нафтопродуктів має вигляд:
,
де відносна щільність нафти=0,9;
кДж/кг;
кДж/кг.
Розраховуємо корисну теплове навантаження печі:
.
Визначаємо повну теплове навантаження печі:
=36,44 МВт.
Часовий витрата палива:
кг/ч.
Висновки: 1) розрахунки даного етапу показали, що коефіцієнт корисної дії нашої печі h=0,82, тобто досить високий, тому для трубчастих печей значення к.к.д. знаходиться в межах від 0,65 до 0,85;
) повна теплове навантаження печі склала 36,44 МВт.
. 3 Вибір типорозміру трубчастої печі
Мета: підібрати піч, що задовольняє вихідним даним та розрахованим раніше параметрами, і ознайомитися з її характеристиками і конструкцією.
У нашому випадку призначення печі - нагрів і часткове випаровування нафти, теплопродуктивність Qт становить 36,44 МВт, а паливом є мазут. Виходячи з цих умов, вибираємо трубчасту піч на комбінованому паливі (мазут + газ) СКГ1 730/18.
Таблиця 7. - Технічна характеристика печі СКГ1 730/18.
ПоказательЗначеніеРадіантние труби: поверхню нагріву, м2 робоча довжина, м 730 18Колічество середніх секцій n7Теплопроізводітельность, МВт (Гкал/год) 39,5 (34,1) Допускаемая теплонапруженість радіантних труб, кВт/м2 (Мкал/ м2? ч) 40,6 (35) Габаритні розміри (з майданчиками для обслуговування), м: довжина L ширина висота 24,44 6 22Масса, т: металу печі (без змійовика) футеровки 113,8 197
Печі типу СКГ1 - це печі вільного вертікальнофакельного спалювання палива, коробчатая, з горизонтальним розташуванням труб змійовика в одній камері радіації. Пальники типу ГГМ - 5 та ГП розташовані в один ряд в поду печі. На кожній бічній стороні камери радіації встановлені однорядні настінні трубні екрани, які опромінюються поруч вертикальних факелів. Труб...
