2. Исходные данные

Произвести базовый технологический расчет трубной печи для нагрева и частичного испарения нефти со следующими исходными данными:

Производительность печи, т/сутки Gc = 2900

Начальная температура сырья

на входе в печь, С t₁ = 155

Конечная температура сырья, С t₂ = 365

Доля отгона(массовая) е = 0,46

Коэффициент избытка воздуха = 1,08

Относительная плотность сырья = 0,9

Относительная плотность

сконденсированных паров = 0,8

Р_вых, ата 2,0

Состав топлива:

газ CH₄ -80%

C₂H₆ - 10%

C₃H₈ -8%

C₄H₁₀ - 2%

зАДАНИЕ ВЫДАЛ РУКОВОДИТЕЛЬ: д.т.н., проф., Зиганшин Г.К.

3. Расчет процесса горения топлива

Рассчитаем элементарный состав газового топлива, низшую теплотворную способность топлива, количество и состав продуктов сгорания, теплосодержание продуктов сгорания.

1. Определим элементарный состав газового топлива:

Содержание углерода

С=12 ,

Где n_Ci – число атомов углерода в молекулах компонентов газового топлива;

xi - концентрация компонентов в топливе, % масс;

M_i – молекулярные массы компонентов газового топлива, г/моль.

k - число компонентов в топливе;

С – содержание углерода, % масс.

С=12 ( + + + ) = 76,2 % масс

Содержание водорода

H= ,

Где n_Hi – число атомов водорода в молекулах компонентов газового топлива;

xi - концентрация газовых компонентов топливе, % масс;

M_i – молекулярные массы компонентов топлива;

k - число компонентов в топливе;

H – содержание водорода, % масс.

H= ( + + + ) = 23,8 % масс

Cделаем проверку : 76,2 + 23,8 =100 % масс.

2)Низшая теплотворная способность топлива определяется по уравнению Менделеева:

,

где - соответственно содержание углерода, водорода, серы и влаги в топливе, % масс.

кДж/кг.

3) Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива, кг/кг:

,

кг/кг.

4) Фактический расход воздуха, кг/кг:

,

кг/кг.

5) Количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива, кг/кг:

,

где - расход форсуночного пара, кг/кг.

кг/кг.

6) Количество газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива кг/кг:

,

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Проверка:

.

;

G=19,33=m_i

Т.е. расчеты верны.

7) Объемный расход воздуха, необходимого для сгорания 1 кг топлива, м³/кг:

;

м³/кг.

8) Рассчитаем теплосодержание продуктов сгорания на 1 кг топлива при заданной температуре, кДж/кг:

,

где - температура продуктов сгорания, К;

- средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, .

Расчет данной формулы произведем в следующем пункте, когда определим температуру продуктов сгорания.