Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Молоканов_Процессы_и_аппараты_нефтегазоперерабо...rtf
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
8.35 Mб
Скачать

Между тем энтальпия сырья iK может быть выражена через долю отгона ё по уравнению

'к=Л?к+0-0*£ (XI,52)

где if , i? — энтальпии пара и жидкости соответственно.

'к 'к

Кроме того, из уравнения материального баланса процесса одно- кратного испарения определяют долю отгона ё

V Krti

8. Расчет воздухонагревателя

Для повышения к. п. д. печи необходимо, как было показано ранее, снижать температуру газов, покидающих печь. При работе печей с естественной тягой эта температура не должна быть ниже 250 °С при разности температур газов и сырья на входе в печь примерно 100—150 °С. В печах, работающих с высокой темпера- турой поступающего сырья, необходимой температуры уходящих газов достигают, пропуская последние через воздухонагреватель (рис. XI-17). При этом температура газов снижается до необхо- димой величины, а нагретый от температуры tBl до tB воздух по- ступает в печь. При этом повышается температура в топке, топливо

сгорает более интенсивно, улуч- шаются условия передачи тепла радиацией. Тепловой баланс воз- духонагревателя записывается следующим образом:

3 — 'у*) ^в = BGbcb (tB — tBj)

(XI,53)

:1

Задавшись температурой /к, определяют константы равнове­сия Ki при этой температуре. Затем вычисляют мольную долю отгона ё и проверяют выполнение равенства (XI,52). Если оно не выполняется, то задаются новой температурой tK и расчет по­вторяют.

t2

t

n

щ

14

f 2

te

Ощ

1

т^ t

г—

Рис. XI-17. Схема трубчатой печи, работаю- щей с подогревом воздуха (с воздухонагрева- телем):

1 — печь; 2 — воздухонагреватель.

или на 1 кг топлива

('/ш - *ух) Лв = Gbcb (tB tBl) (XI ,54)

где В — массовый расход топлива; itm, iyx — энтальпия продуктов сгорания на выходе из конвекционной камеры и при входе в дымовую трубу на 1 кг топлива; т|в — к. п. д. воздухонагревателя; т)в = 0,90—0,96; <?в — массовый расход воз­духа на 1 кг топлива.

Проходящий через воздухонагреватель воздух GB нагревается до температуры /в, которую определяют из уравнения (Х1,53). Температуру газов на выходе из конвекционной камеры tm при­нимают на 100—150 °С выше температуры сырья tx.

Обычно через воздухонагреватель проходит большая часть воздуха, необходимого для сгорания топлива.

Поверхность воздухонагревателя определяется по уравнению

Л в в А в в

Среднюю разность температур А/ср.в определяют по уравне­нию

Л'ср-В - (Х1,56)

Коэффициент теплопередачи Кв определяют по уравнению К в = агог2/(«1 + а2) (XI, 57)

где аг и а2 — коэффициенты теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке и от стенки к нагреваемому воздуху.

9. Расчет пароперегревателя

Часто в конвекционной камере печи, кроме змеевика для на­грева сырья, размещают также змеевик для перегрева водяного пара, используемого на технологические нужды. Схема трубчатой печи с пароперегревателем дана на рис. XI-10.

Обычно пароперегреватель размещают в той части конвекцион­ной камеры, где температура уходящих газов составляет 500— 600 °С. При наличии пароперегревателя приходится рассчиты­вать отдельно каждую секцию, камеры конвекции. Поверхность пароперегревателя рассчитывают по уравнению

Az А«ср. г

Количество тепла Q2, переданного от уходящих газов водяному пару, равно

Q: = z{it22-itzi) (XI,59)

где г — расход водяного пара; itz2, it21 — энтальпии водяного пара на выходе из пароперегревателя и входе в него.

Среднюю разность температур Д*ср.2 определяют по уравнению

A/ (t'-tz2)-(f-h i) In [(*'-/*)/(*'-/*)]

где t' н f — температура газов на входе в секцию пароперегревателя и выходе из нее.

При расчете коэффициента теплопередачи К2 можно пренебречь термическим сопротивлением стенки трубы змеевика. Тогда Kz будет определяться величинами коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке трубы ах и от стенки трубы к водяному пару аг.