5. Выбор типоразмера трубчатой печи

Выбор типоразмера трубчатой печи осуществляется по каталогу [3] в зависимости от ее теплопроизводительности, назначения и вида топлива. Так как в данной работе топливо жидкое, теплопроизводительность печи =24,51ּ10⁶ ккал/ч, то выбираем печь типа ЦД (цилиндрическая печь с несколькими камерами радиации и камерой конвекции с настильным сжиганием жидкого и газообразного топлива и дифференцированным подводом воздуха). По таблице «Техническая характеристика трубчатых печей ЦД» выбираем печь ЦД4 .

Техническая характеристика печи типа ЦД4 :

Радиантные трубы: рабочая длина, м поверхность нагрева, м2 Теплопроизводительность (при среднедопускаемом теплонапряжении радиантных труб 25000 ккал/м2 ּч), ккал/ч Габаритные размеры (с площадками для обслуживания), м: длина L ширина B высота H Вес, т: металла (без змеевика) футеровки

15 630 29,4ּ106 9,4 9,4 27 92,3 180

При выборе типоразмера трубной печи выбрали по ГОСТу более высокую теплопроизводительность =29,4ּ10⁶ ккал/ч, чем было рассчитано ( =24,51ּ10⁶ ккал/ч). То есть, остается на запас.

Для трубной печи типа ЦД4 по каталогу выберем горелку. Так как сырьем служит мазут - жидкое топливо, то выбираем горелку ГП-2 (ТУ 26-02-68-78)

Техническая характеристика горелки ГП-2:

Тепловая мощность, ккал/ч 2100000

Давление перед горелкой:

мазута и пара, МПа (кгс/см² ) 0,26 (2,6)

Разрежение в камере сгорания, Па 150

Температура мазута перед горелкой, ⁰С 120

Диапазон рабочего регулирования по

расходу мазута, кг/ч 45-216

Коэффициент рабочего регулирования 4,8

Габаритные размеры, мм

L 665

B 495

H 470

Масса, кг 70,4

Типоразмер горелки выбрали в соответствии с заданной мощностью из каталога, [5].

Количество горелок определяем разделив полезную тепловую мощность трубчатой печи на теплопроизводительность одной горелки: n = = = 14шт.

6. Расчет диаметра печных труб

На данном этапе по результатам расчета выбираются стандартные размеры труб (диаметр, толщина и шаг). При этом используется следующий алгоритм расчета.

Определяется объемный расход нагреваемого продукта:

,

где G_с– производительность печи по сырью, т/сут;

- плотность продукта при средней температуре t_ср, кг/м³.

Пересчет относительной плотности от одной температуры к другой производится по формуле:

,

где - температурная (средняя) поправка на один градус

,

t_ср рассчитываем как средне арифметическую:

t_ср = ,

t_ср = = 250

.

Объемный расход нагреваемого продукта:

.

Площадь поперечного сечения трубы определяется уравнением:

,

где n – число потоков, число потоков принимаем равным n=4, поскольку в данном типе печи четыре камеры радиации;

W – допустимая линейная скорость продукта, м/с,

d_вн – расчетный внутренний диаметр трубы, м.

При нагреве нефти линейную скорость можно принять в пределах ,(из лекций по процессам и аппаратам). Принимаем линейную скорость нефти

Из уравнения рассчитывается внутренний диаметр трубы:

,

_{Выбираем стандартный dн по таблице 5:}

_{dн = 0,108 м,}

_{толщину стенки труб принимаем равной = 0,008 м}

_{dвн = dн - 2*h,}

_{dвн = 0,108 - 2*0,008 = 0,092 м.}

Определим фактическую скорость продукта:

При выборе диаметра печных труб, принимаем по ГОСТу большее значение. То есть, линейная скорость потока сырья будет ниже, следовательно, турбулентность потока тоже уменьшится. Это приведет к уменьшения коэффициента теплопередачи, т.е. интенсивность теплообмена будет ниже.