Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 633
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
210 оС.- температура на выходе 440 оС. - температура на перевале печей 800 оС.Полезная тепловая нагрузка печиПолезная тепловая нагрузка печи складывается из тепла, затраченного на нагрев и испарение сырья: (3.27)Тепло, необходимое для нагрева сырья : (3.28)Тепло, необходимое для испарения сырья (3.29)где производительность печи (по сырью), кг/ч; массовая доля отгона сырья, доли единицы; энтальпия жидкости при температурах входе и выхода ее из печи, кДж/кг; энтальпия паров при температуре выхода их из печи, кДж/кг.Энтальпия сырья при t =210 oC:для вакуумного газойля: кДж/кгдля циркулирующего газа: кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кг
Энтальпия смеси: кДж/кгЭнтальпия сырья при t = 440 oC: кДж/кгдля циркулирующего газа: кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кгЭнтальпия смеси: кДж/кгТепло, необходимое для нагрева продукта: кДж/кгили 5116252,711 ВтЭнтальпия паров вакуумного газойля при t =440 оС. кДж/кгЭнтальпия смеси: кДж/кгТепло, необходимое для испарения смеси: кДж/кгили 8984122,63 ВтПолезная тепловая нагрузка печи: кДж/кгили 14100375,341 ВтТеплота сгорания топливаТеплота сгорания топлива- количество тепла, выделяющегося при сгорании 1кг топлива. Для определения низшей теплоты сгорания любого топлива можно использовать формулу Д.И.Менделеева: (3.30)В качестве топлива взят газ следующего состава: С-85,15%; Н-13,24%; N2-0,05%; S-0,67%; О2-0,89 % кДж/кгОпределим теоретическое количество воздуха
Коэффициент полезного действия (КПД)Коэффициент полезного действия трубчатой печи – доля тепла, полезно использованного в печи на нагрев нефтепродукта. При полном сгорании топлива КПД печи зависит от ее конструкции, от потерь тепла с уходящими дымовыми газами и через кладку печи, от коэффициента избытка воздуха. КПД печи определяется по формуле: (3.32)где КПД печи; теплота сгорания топлива, кДж/кг; потери тепла в окружающую среду через кладку печи, кДж/кг топлива; потери тепла с уходящими дымовыми газами, кДж/кг топлива; потери тепла неполноты сгорания топлива, кДж/кг (практически 0,5 %).Тепловые потери в окружающую среду через кладку составляют 4–8 % от рабочей теплоты сгорания топлива. Потери тепла с дымовыми газами, уходящими из печи в дымовую трубу, зависят от коэффициента избытка воздуха и температуры этих газов. Обычно температуру уходящих дымовых газов принимают на 150-200оС выше температуры поступающего в печь сырья, т.е. (3.33)где температура уходящих дымовых газов, оС; температура поступающего в печь сырья, оС.оСПотери тепла с дымовыми газами определяются по графику [Приложение 36; Сард] зависимости теплоты от температуры и коэффициента избытка воздуха. кДж/кгПотери тепла от неполноты сгорания топлива примем 0,5%. кДж/кгПо полученным данным рассчитаем КПД печи:
КПД печи составляет 76,9%.Расход топливаРасход топлива в печи вычисляют по формуле: (3.34) кг/чРасчет радиантной секции1) Задаются температурой дымовых газов над перевальной стенкой 800оС.2) Определяют среднюю теплоемкость продуктов сгорания 1кг топлива при этой температуре. (3.35)Теплоемкость продуктов сгорания определяют по графику на рис.39 [10]. кДж/кг∙КЭнтальпия продуктов сгорания: кДж/кг3) Приведенную температуру исходной системы определяют по формуле, но в случае работы без рециркуляции дымовых газов ее можно принять равной температуре поступающего воздуха, т.е. 4) Максимальную расчетную температуру горения определяют по формуле: (3.36)где КПД топки- рекомендуется принимать в пределах 0,94-0,98.оС К5) Количество тепла, воспринимаемого сырьевой смесью через радиантные трубы рассчитывают по формуле: (3.37) кДж/чили 10670283,460 Вт6) Количество тепла, воспринимаемого сырьевой смесью через конвекционные трубы кДж/ч
Энтальпия смеси: кДж/кгЭнтальпия сырья при t = 440 oC: кДж/кгдля циркулирующего газа: кДж/кг кДж/кг кДж/кг кДж/кгЭнтальпия смеси: кДж/кгТепло, необходимое для нагрева продукта: кДж/кгили 5116252,711 ВтЭнтальпия паров вакуумного газойля при t =440 оС. кДж/кгЭнтальпия смеси: кДж/кгТепло, необходимое для испарения смеси: кДж/кгили 8984122,63 ВтПолезная тепловая нагрузка печи: кДж/кгили 14100375,341 ВтТеплота сгорания топливаТеплота сгорания топлива- количество тепла, выделяющегося при сгорании 1кг топлива. Для определения низшей теплоты сгорания любого топлива можно использовать формулу Д.И.Менделеева: (3.30)В качестве топлива взят газ следующего состава: С-85,15%; Н-13,24%; N2-0,05%; S-0,67%; О2-0,89 % кДж/кгОпределим теоретическое количество воздуха
, необходимое для сжигания 1кг газа по формуле: 
(3.31)
кг/кг
Для печей с излучающими стенками коэффициент избытка воздуха 
=1,03
1,07. Принимаем =1,05. Тогда действительное количество воздуха: 
кг/кг
или 
м3/кг
Определим количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1кг топлива: 
кг/кг
кг/кг
£
кг/кг
£
кг/кг
Суммарное количество продуктов сгорания:
кг/кг
Проверка:
α
кг/кг
Коэффициент полезного действия (КПД)Коэффициент полезного действия трубчатой печи – доля тепла, полезно использованного в печи на нагрев нефтепродукта. При полном сгорании топлива КПД печи зависит от ее конструкции, от потерь тепла с уходящими дымовыми газами и через кладку печи, от коэффициента избытка воздуха. КПД печи определяется по формуле: (3.32)где КПД печи; теплота сгорания топлива, кДж/кг; потери тепла в окружающую среду через кладку печи, кДж/кг топлива; потери тепла с уходящими дымовыми газами, кДж/кг топлива; потери тепла неполноты сгорания топлива, кДж/кг (практически 0,5 %).Тепловые потери в окружающую среду через кладку составляют 4–8 % от рабочей теплоты сгорания топлива. Потери тепла с дымовыми газами, уходящими из печи в дымовую трубу, зависят от коэффициента избытка воздуха и температуры этих газов. Обычно температуру уходящих дымовых газов принимают на 150-200оС выше температуры поступающего в печь сырья, т.е. (3.33)где температура уходящих дымовых газов, оС; температура поступающего в печь сырья, оС.оСПотери тепла с дымовыми газами определяются по графику [Приложение 36; Сард] зависимости теплоты от температуры и коэффициента избытка воздуха. кДж/кгПотери тепла от неполноты сгорания топлива примем 0,5%. кДж/кгПо полученным данным рассчитаем КПД печи:
КПД печи составляет 76,9%.Расход топливаРасход топлива в печи вычисляют по формуле: (3.34) кг/чРасчет радиантной секции1) Задаются температурой дымовых газов над перевальной стенкой 800оС.2) Определяют среднюю теплоемкость продуктов сгорания 1кг топлива при этой температуре. (3.35)Теплоемкость продуктов сгорания определяют по графику на рис.39 [10]. кДж/кг∙КЭнтальпия продуктов сгорания: кДж/кг3) Приведенную температуру исходной системы определяют по формуле, но в случае работы без рециркуляции дымовых газов ее можно принять равной температуре поступающего воздуха, т.е. 4) Максимальную расчетную температуру горения определяют по формуле: (3.36)где КПД топки- рекомендуется принимать в пределах 0,94-0,98.оС К5) Количество тепла, воспринимаемого сырьевой смесью через радиантные трубы рассчитывают по формуле: (3.37) кДж/чили 10670283,460 Вт6) Количество тепла, воспринимаемого сырьевой смесью через конвекционные трубы кДж/ч