1.7.Расчёт полезной теплопроизводительности печей по допускаемым тепловым напряжением.

Полезную теплопроизводительность определяем как сумму тепловосприятий радиационной и конвективной частей трубного змеевика

, ; (4.1)

где , ; (4.2)

, ; (4.3)

где , - допускаемые тепловые напряжения радиационной и конвективной частей, ;

и - поверхность нагрева радиационной и конвективной частей, .

Результаты, полученные по формулам 4.1…4.3, сводим в таблицу

(см. таб. 4)

Примечание.

В качестве допускаемых принимаем следующие тепловые напряжения поверхностей нагрева:

1. Для радиационной части- соответствующие полусумме расчётных величин, полученных для начальной и конечной частей. Некоторое уменьшение расчетной полезной теплопроизводительности пойдет в запас расчёта.

2. Для конвективной части- величины, полученные для начальной части змеевика.

3. Разницу величин доли отгона не принимаем в расчёт.

4. Для определение максимально возможной теплопроизводительности печи (допускаемой только кратковременно) в одном из вариантов расчёт тепловосприятия радиационной части проводим применительно к допускаемым тепловым напряжениям, вычисленным для конечной части змеевика.

Полезная теплопроизводительность печи, вычисленная по допускаемым тепловых напряжениям, кВт.

Усл. обоз. пара метра	Расход нефти , трубы				Расход нефти , трубы				Примечание
	1поток	2поток	1поток	2поток	1поток	2поток	1поток	2поток
	1262,8	679,5	1907	1095	2209,5	2222	2254	1914
	1856,6	1043,7	2179,8	1251,6	3247,8	1867	3810	2190
	3119,4	1723	3273,8	2346,6	5457	4089	6064	4104
	2450,5	1408	2450,5	1408	4286	2466	4286	2466
	3713,3	2087,5	4357,5	2503	6495,7	4688	6540	4380

Таблица 4

1.8.Анализ результатов определения тепловых нагрузок печи по граничным температурам, требуемым условиями технологии, и допускаемым тепловым напряжениям змеевика.

Ознакомление с данными, приведенными в таблицах 2 и 3, с необходимой очевидностью, показывает, что теплопроизводительности, вычисление по допускаемым условиям теплообмена (и безопасности) величины тепловых напряжений змеевиков, значительно меньше требуемых условиями технологии. Отношение между назваными величинами при прочих равных условиях составляют от 1,8 до 9,34 в зависимости от расхода, температуры и диаметра применяемых труб (см. таб. 5).

Следовательно, требуемая температура выхода нагреваемого потока из змеевика не может быть достигнута. Достижимая температура может быть вычислена по формуле

, (5.1)

где - удельная теплоемкость нагреваемого потока при температуре выхода из змеевика, ;

, . (5.2)

Числовые значения температур, вычисленные по формуле (5.1), приведены в таблице 5. из их рассмотрения, очевидно, что требуемая температура нагрева ни в одном из вариантов не достигается. Наибольшее значение имеет место при однопоточном змеевике из труб , ( расход при этом ). При однопоточном змеевике из труб и расходе достигаемая температура составляет .

Для нахождения требуемых величин объемного расхода , при котором будет обеспечиваться, требуемая условиями технологического процесса температура из теплового баланса получаем формулу

, . (5.3)

Числовые значения объемных расходов, вычисленных по формуле (5.3) приведены в таблице5. Из их рассмотрения, очевидно, что достижения необходимой температуре выхода возможно при объемных расходах значительно ниже заданных (приведенных в техническом задании). Разница составляет от 11,9% до 51%.

Из всех приведенных вариантов дальнейшего рассмотрения заслуживает следующий: расход , температура входа в змеевике , который однопоточный, из труб .

Правомерность данного решения должна быть подтверждена дальнейшими расчётами, в том числе, теплотехническими, гидравлическими и аэродинамическими.