2.6.6 Расчёт теплообменника
Теплообменник поз. Т1 предназначен для охлаждения битума, поступающего из испарителя поз. И1 в ёмкость готовой продукции поз. Е1.
Тепловой баланс аппарата рассчитывается по формуле:
Gf (It2 - It1)=It3 Gб - Gб It4 , (2.43)
где Gб - количество битума, 23750,00кг/ч;
Gf - количество гудрона, 24739,58 кг/ч;
t1 - температура гудрона, поступающего в теплообменник поз. Т1, 90 °С;
t3 - температура битума, поступающего в теплообменник поз. Т1, 250 °С;
t4 - температура битума, выходящего из теплообменника поз. Т1, 170 °С;
It1 - энтальпия гудрона при температуре t1, 200,00 кДж/кг;
It3 - энтальпия битума при температуре t3, 529,25 кДж/кг;
It4 - энтальпия битума при температуре t4, 337,00 кДж/кг;
It2=
;
(2.44)
It2=
кДж/кг,
тогда температура t2=1800 C.
Средний температурный напор tср. в теплообменнике определяем по формуле Грасгоффа для противотока теплоносителей [13]:
900
1800
1700
2500
=250-180=700
C;
=170-90=800C;
=
;
Для того чтобы по действующим нормалям выбрать теплообменный аппарат следует ориентировочно определить средний температурный напор tср. в теплообменнике.
Определяем необходимую поверхность теплообмена по формуле:
,
(2.45)
где Q - количество тепла отдаваемое конденсатом, ккал/ч;
К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 . К);
tср .- средний температурный напор, С,
Q=Gб
It3-It2)
3,22
106
кДж/ч;
(2.46)
F=
м2.
(2.47)
По каталогу [15] выбираем теплообменник по поверхности теплообмена.
Кожухотрубчатый теплообменник с плавающей головкой ТП горизонтальный многоходовой поз. Т1
Поверхность теплообмена 210,1 м3
Давление 1,6 МПа
Длина труб 9000 мм
Общая длина аппарата 10655 мм
Число ходов по трубам 4
Завод – изготовитель «Бугульминский механический завод»
2.6.7 Расчет печи для нагрева гудрона
Q = Gf (Jt1 – Jt2), (2.36)
где Gf - количество нагреваемого гудрона 24739,58 кг/ч;
Jt1 - энтальпия сырья на входе в печь t = 1800 С, 514,97кДж/ч;
Jt2 - энтальпия сырья на выходе из печи t = 2400 С, 550 кДж/ч;
Q = Gf (Jt1 – Jt2) =24739.58 (550 – 514,97) = 8,6 106 кДж/ч = 2,40МВт (Дж/с)
Печь цилиндрическая с вертикально расположенным рядом труб змеевика в одной камере радиации, свободного вертикально-факельного сжигания комбинированного топлива.
Отвод газов сгорания через дымовую трубу. Все трубы получают одинаковое количество тепла, поэтому только одна труба работает с допускаемым теплонапряжением, остальные трубы не догружены.
Печь поз. П – 1
Назначение нагрев гудрона
Тип ЦС1 31/4
Радиантные трубы :
Поверхность нагрева 31 м2
Рабочая длина 4 м
Теплопроизводительность 2,41 МВт
Внутренний диаметр корпуса,D 2,1 м
Габаритные размеры
(с площадками для обслуживания):
длина L 4,4 м
ширина В 4,4 м
высота Н 21,9 м
Масса:
металла печи (без змеевика) 7,3 т
футеровки 20,7 т