- •Руководство по выполнению практических занятий по курсу «Теплотехническое оборудование предприятий нефтяной и газовой промышленности»
- •Предисловие
- •Раздел 1. Расчёт генераторов тепла, используемых в нефтяной промышленности.
- •Поиск наиболее рациональных вариантов реконструкций трубчатых печей пб-20. Общие положения.
- •1.2.Исходные данные.
- •1.3.Последовательность аналитического решения задачи.
- •1.4.Определение линейных скоростей движения нагреваемой жидкости в змеевике.
- •1.5.Расчёт допускаемых тепловых напряжений труб змеевиков.
- •1.6.Приближеный тепловой расчёт продуктового змеевика по заданным температурам.
- •Расчётные величины допускаемых тепловых напряжений змеевиков печи в зависимости от числа потоков, диаметров труб и температур входа и выхода нефти.
- •1.7.Расчёт полезной теплопроизводительности печей по допускаемым тепловым напряжением.
- •1.8.Анализ результатов определения тепловых нагрузок печи по граничным температурам, требуемым условиями технологии, и допускаемым тепловым напряжениям змеевика.
- •Соотношение требуемых и допускаемых полезных тепловых нагрузок ( ) и расчётные температуры выхода потока из змеевика по допускаемым тепловым напряжениям.
- •1.9. Приближенный гидравлический расчёт выбранного варианта трубного змеевика печи.
- •Результаты приближенного гидравлического расчета трубного змеевика в однопоточном исполнении при различных средних температурах и расходов нефти.
- •1.10.Расчёт основных теплотехнических характеристик топлива использованного в печи.
- •Основные теплотехнические характеристики продуктов сгорания топлива при различных температурах и расходов воздуха.
- •Данные по средним молекулярным массам и парциальным давлениям продуктов сгорания топлива.
- •1.11Расчёт теплообмена в топке по методике цкти.
- •1.12.Расчёт теплообмена в топке по методике профессора Белоконя н.И.
- •1.13.Уточнение потребного расхода нефти через змеевик печи.
- •1.14.Тепловой расчёт конвективной части змеевика по методике цкти.
- •1.15.Тепловой расчёт конвекционной части змеевика по методике вниинефтемаШа [26].
- •1.16.Уточнение величин граничных температур теплоносителей в конвективной части.
- •1.17.Расчёт максимальных температур на внутренней и наружной поверхностях труб продуктового змеевика.
- •1.18.Аэродинамический расчёт газоходов печи.
- •1.19.Уточнёный расчёт гидравлического сопротивления змеевика.
- •1.20.Определение необходимой производительности горелок и диаметров расточки их газовых сопел.
- •Расход топлива газа через сопло одной горелки в зависимости от диаметра расточки (Дс) и избыточного давления (р1) при температуре перед соплом (t1) равной 20 0с.
- •1.21.Основные выводы по результатам проведенного поиска.
- •1.22. Рекомендация и предложения по монтажу и эксплуатации печи.
- •Раздел 2. Тепловой расчёт технологических установок промысловой подготовки нефти [28].
- •2.1 Общие положение теплового расчёта.
- •Источник тепла
- •2.2.Пример теплового расчёта технологической установки термохимического обезвоживание и обессоливание нефти (тху)
- •Межтрубное пространство
- •Трубное пространство
- •Расчет граничных температур теплоносителей в узле теплообменников «нефть – нефть»
- •2.3Пример теплового расчета установки комплексной подготовки нефти (укпн). [28].
- •Узел теплообменников первой ступени нагрева.
- •Средняя температура стабильной нефти в теплообменниках
- •Блок стабилизации
- •Выбор генератора тепла.
- •Расчет потребного расхода нефти через змеевик печи.
- •Требуемая температура нагрева нефти в печи.
- •Расчет потребной тепловой мощности и температуры нагрева нефти в печи с учетом испарения остаточной воды.
- •2. Определение потребной тепловой мощности печи и температуры нагрева нефти при .
- •3. Определение, потребной мощности печи и температуры нагрев нефти при , .
- •Литература.
- •Содержание.
Министерство образование и науки РФ
Министерство образования и науки РТ
Альметьевский государственный нефтяной институт
Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
Антипов А.И.
Руководство по выполнению практических занятий по курсу «Теплотехническое оборудование предприятий нефтяной и газовой промышленности»
Учебное пособие для студентов специальности 140.104.65. «Промышленная теплоэнергетика» очной и заочной формы обучения
Альметьевск, 2008
УДК 621.1
А-72
А.И. Антипов.
А-72 Сборник материалов для практических занятий по курсу «теплотехническое оборудование предприятий нефтяной и газовой промышленности» для студентов обучающимися по специальности 140104.65. «Промышленная теплоэнергетика».- Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт.2008.
В работе приведены в систематизированном виде основные сведения по расчёту трубчатых печей объектов промысловой и рациональной эксплуатации наиболее распространенных видов и конструкций, применяемых в условиях нефтяной промышленности. Даётся необходимый объем сведений по особенностям рабочих процессов, происходящих в этих аппаратах, а также требуемый комплекс справочных данных, могущих быть использованными в практических условиях. Подробно рассмотрен ряд вопросов по экспериментальному определению наиболее важных технико-экономических показателей рассматриваемой аппаратуры.
Приведены примеры теплового расчёта технологических схем типовых технологических установок по подготовки нефти.
Печатается по решению учебно-методического совета АГНИ
Рецензент: к.т.н., доцент Р.Б. Булатов
Альметьевский государственной
нефтяной институт, 2008
Предисловие
В современной промышленности применяется большое количество различного теплотехнического оборудования, которое из-за большой металлоемкости и сложности изготовления относиться к наиболее дорогостоящим его видам. Для принятие обоснованных технических решений в вопросах его эксплуатации, модернизации и ремонта необходимо располагать соответствующими знаниями по теории теплообмена и основам инженерных расчётов. Актуальность данных вопросов повышается в связи с удорожанием энергоресурсов и ростом уровня требований, предъявляемых к специалистам – теплоэнергетикам
В данном пособии в небольшом объёме приведены теоретические сведения и расчётные формулы по наиболее важным вопросам расчёта и эксплуатации теплотехнического оборудования предприятий нефтяной промышленности.
Применительно к каждому типа оборудования или объекта излагается последовательность действий по выполнению требуемого объёма расчётных работ.
Приводится необходимые данные по физическим свойствам применяемых теплоносителей, а также другие справочные сведения. В каждой теме практических занятий, по мнению автора, рассмотрены наиболее важные в практическом отношение вопросы, которые также призваны для улучшения подготовки студентов, а также усвоение ими учебного материала.
Приведены результаты работ, направленных на изыскание наиболее целесообразного решения вопросов, связанных с эксплуатацией основных генераторов тепла объектов промысловой подготовки нефти - трубчатых печей в условиях снижения поступления сырья вследствие падения добычи нефти, а также необходимости повышения температуры нагрева в связи увеличением глубины отбора из неё легких фракций. При этом рассмотрены основные факторы, определяющие работу печей при использовании продуктовых змеевиков, изготовленных из стальных труб различных диаметров, а также при разных количествах потоков, протекающих в них теплоносителей.
Для рассмотренных случаев выявлены основные технические показатели: расход нагреваемых сред (объёмный и массовый), скорости движения, гидравлическое сопротивление, условия теплообмена, допускаемые тепловые нагрузки.
На основе анализа и обобщение результатов, полученных в данной работе, выбран наиболее целесообразный вариант модернизации рабочих поверхностей нагрева печи типа ПБ-20 применительно к условиям предприятий ОАО «Татнефть».
Приводятся, пример определения необходимых диаметров сопел газовых горелок с учётом компонентного состава используемого газа, аэродинамический расчёт газового тракта печи и гидравлический расчёт трубного змеевика с учётом выделения газа.
Приведены также примеры теплового расчёта технологических схем объектов промысловой подготовки нефти: установки термохимического обезвоживание и обессоливание нефти (ТХУ) и установки комплексной подготовки нефти (УКПН).