Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет трубчатой печи

трубчатый печь конвективный камера

Введение

На большинстве технологических установок нагрев нефти и нефтепродуктов осуществляется в трубчатых печах, где тепло сжигаемого горючего передается прокачиваемой через трубный змеевик воды либо парожидкостной консистенции.

Трубчатые печи различаются друг от друга по конструктивным и технологическим признакам. Практически все печи, эксплуатируемые в текущее время на нефтеперерабатывающих заводах, являются радиантно-конвекционными, т. е. трубные змеевики расположены и в конвекционной, и в радиантной камерах. Наибольшее количество тепла передается в радиантной камере методом радиации.

По числу радиантных камер бывают одно-, двух- и многокамерные трубчатые печи. По технологическому предназначению различают нагревательные и реакционно-нагревательные печи. В первом случае целью является нагрев сырья до данной температуры, во 2-м случае не считая нагрева в определенных участках трубного змеевика обеспечиваются условия для протекания направленной реакции (например, тепловой крекинг). По конфигурации трубчатые печи обычно бывают коробчатыми (с плоским либо наклонным сводом), но встречаются также вертикальные цилиндрические печи. Конфигурация печи и взаимное размещение камер предназначают размещение трубных экранов в радиантной камере печи. Трубами экранируют свод, боковые, передние и перевальные стенки, также под печи. Различают однорядные и двухрядные экраны.

По направлению движения дымовых газов бывают печи с восходящим, нисходящим и горизонтальным потоками. При нисходящем потоке дымовых газов миниатюризируется возможность застойных зон, потому обеспечивается наиболее высочайшая эффективность теплопередачи.

1. Расчет для цилиндрической печи установки каталитического риформинга

Рисунок 1. Цилиндрическая печь.

Трубы радиантного змеевика печи d 168 х 10 расположены на диаметре D_ц.т. = 3875 мм с шагом S = 304 мм. Длина труб змеевика 1_рт = 9630 мм. Поверхность радиантного змеевика Н_р = 203 м². Внутренний диаметр печи (по футеровке) D = 4237 мм. Относительный шаг размещения труб в этой печи S/d = 304/168= 1,81. Расчет Н_Р/Н_S выполняется для случая размещения труб в печи с шагом S/d = 2,0.

Расчет поверхностей и суммы поверхностей экранов,М²

Цилиндрическая часть:

Нижний ряд труб камеры конвекции:

Сумма поверхностей:

2.Расчет поверхностей и суммы поверхностей (σf0) обмуровки, м2

Площадь пода:

Площадь цилиндрической части обмуровки:

Площадь боковой поверхности сложного перехода от цилиндрической части к прямоугольной (подсчитана с помощью программы 3-мерного моделирования): F₀^пер = 16,9

Сумма поверхностей обмуровки:

ΣF₀ = F₀^под +F₀^ц + F₀^пер = 11,8 +1,3 +16,9 = 30

Суммарная поверхность стен топки, м²

F_Σ=ΣF_экр+ ΣF_о=119,5 + 30 = 149,5

Объем топки (V_т),м³

Объем цилиндрической части печи:

Объем сложного перехода от цилиндрической части к прямоугольной (подсчитан с помощью программы 3-мерного моделирования):

V^пер=22,8

Общий объем топки:

V_т = V_ц + V ^пср =114,4 + 22,8 = 137,2

Эффективная толщина излучающего слоя газового объема топки, м