книги из ГПНТБ / Сарданашвили А.Г. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа учеб. пособие для студентов нефт. спец. вузов
.pdfщаемое |
нефти |
в |
печи, Qn o J 1 |
= |
33 416 920 ккал/ч. |
Топливо: |
сухой |
||||||||||||||||||
газ |
с |
Qp = |
11 150 ккалікг. |
|
Количество газов, |
образующихся |
при |
||||||||||||||||||
сгорании |
1 кг |
топлива: С 0 2 — 2,98 кг/кг; |
Н 2 0 — 2,40 кг/кг; |
|
N 2 — |
||||||||||||||||||||
14,2 кг/кг; |
0 2 |
— 0,73 кг/кг. |
|
Коэффициент |
полезного |
действия |
печи |
||||||||||||||||||
т] = 0,809. Расход топлива |
В |
= |
3664 |
кг/ч. |
Коэффициент |
избытка |
|||||||||||||||||||
воздуха |
а |
= |
1,2. |
Плотность |
|
нефти |
df |
= |
0,870. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Решение. |
1. Задаются |
температурой дымовых газов над переваль |
||||||||||||||||||||||
ной |
стенкой tn |
— 800 °С. |
|
теплоемкость |
продуктов |
сгорания |
1 кг |
||||||||||||||||||
2. |
Определяют |
среднюю |
|||||||||||||||||||||||
топлива |
при t„ = 800 °С: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
С с р |
= |
2 G C p m |
= |
2,98-0,234 + |
2,40-0,226 |
+ |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
14,2-0,253 + |
0,73 - 0,222^ 5 |
ккал/(кг-град) |
|
|
|
|
||||||||||||
|
Теплоемкость |
продуктов |
сгорания определяют по графику на |
||||||||||||||||||||||
рис. |
36. |
Энтальпия |
продуктов |
сгорания |
равна: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/ ( п = С с р |
/ п = |
5-800 = 4000 |
ккал/кг |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3. |
Приведенную |
температуру |
исходной |
системы |
t0 |
определяют |
|||||||||||||||||||
по формуле (97), но в случае работы без рециркуляции |
дымовых |
||||||||||||||||||||||||
газов ее можно принять равной температуре поступающего |
возду |
||||||||||||||||||||||||
ха, |
т. |
е. |
t0<^ tB^ |
20 °С. |
|
|
|
температуру |
горения |
|
рассчиты |
||||||||||||||
4. |
Максимальную |
расчетную |
|
||||||||||||||||||||||
вают по формуле (98) (принимают |
к. п. д. топки г)т |
= |
0,95): |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
W |
= |
20 + |
11 150 |
0,95 = 2 1 1 8 ° С |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Гмакс = |
2118 + |
273 = |
2391 °К |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
5. Количество тепла, воспринимаемого нефтью |
через |
радиант- |
|||||||||||||||||||||||
ные |
трубы, |
рассчитывают |
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
<2р = |
в |
К т |
ь - |
/ , |
п ) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
= 3664 (11 "150-0,95 — 4000) ^ |
24 154 920 |
ккал/ч |
|
|
|
|
|||||||||||||
6. |
|
Количество |
тепла, |
воспринимаемого |
нефтью |
через |
конвек |
||||||||||||||||||
ционные |
трубы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
QK = Qnc-л — Q p = |
33 416 920 — 24 154 920 = |
9 262 000 |
ккал/ч |
|
|
|
|||||||||||||||
7. |
Энтальпия |
нефти |
на |
|
входе |
в |
радиантные |
трубы |
по |
форму |
|||||||||||||||
ле (99): |
|
|
|
|
|
|
|
9 262 000 |
|
_ |
„ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ккал/кг |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
/ к = |
127,4 + |
|
344 70Q |
= |
154,3 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Поч таблицам зависимости энтальпии от температуры (см. При ложения 28, 29) находят, что полученному значению энтальпии отвечает температура tR = 281 °С.
по |
8. Средняя температура наружной поверхности радиантных труб |
||||||||||||||||||
формуле |
(100): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
h |
+ tK |
|
_ |
|
340 + 281 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
'ст = |
|
+ (0 |
= |
|
2 |
+ 2 0 |
~ 3 3 1 |
° С |
|
|
|
|
|||
t0 |
= 20—60, |
принимают |
t0 |
= |
|
20 °С. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Г с |
х = |
331 + |
273 = |
604 °К |
|
|
|
|
|
||||
|
9. По графикам на рис. 37 (а, |
б) по известным величинам |
ta |
= |
|||||||||||||||
= |
800 °С, / м а к с = |
2069 °С |
и |
tcr |
= |
331 °С |
интерполяцией |
находят |
|||||||||||
значение |
параметра |
qs: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qs = -jj-= |
|
110 000 |
ккалЦлР-ч) |
|
|
|
|
|
||||||
|
Общее количество тепла, внесенного в топку: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
Q = BQ* т]т = 3664-11 150 0,95 = 38 800 000 |
ккал/ч |
|
|
|
|||||||||||
|
Предварительное значение эквивалентной абсолютно черной |
||||||||||||||||||
поверхности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
_ |
Q |
|
38 800 000 |
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
H S ~ |
q s |
~ |
110 000 |
~ 3 5 |
3 Л |
|
|
|
|
|
|||
|
10. |
Задаются |
степенью |
экранирования |
кладки |
ср = |
0,55. |
По |
|||||||||||
графику |
на |
рис. 38 определяют |
величину |
HSIH„ |
= |
0,74. |
|
|
|
||||||||||
|
11. |
Эквивалентная плоская |
поверхность: |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Hs |
|
|
353 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
Площадь |
заэкранированной |
плоской |
поверхности, |
заме |
|||||||||||||
няющей |
трубы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Фактор формы К определяют |
по графику на рис. 39. При одно |
|||||||||||||||||
рядном экране и расстоянии |
между трубами 2d фактор формы К |
= |
|||||||||||||||||
= |
0,87. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
Поверхность |
радиантных |
труб: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
я3,14
Яр . т р = - 2 - Я = — ^ — 548 = 860 ЛІ2
14.Проводят поверочный расчет радиантной секции. Величина неэкранированной поверхности по формуле (102):
^ = ( - о Ж - 1 ) 4 7 7 = 4 0 0 л 2
15. Уточненное значение абсолютно черной поверхности по фор муле (103): ф{Г) = 0,8; гн — еР = 0,9. Коэффициент j$ по форму ле (104):
|
|
Р = |
0,56 |
1 |
= = 0 - 2 |
2 |
5 |
|
|
i + |
1—0,56' |
0 , 9 0 , 4 |
|
|
|
где pFH~ |
0,4, так как |
HJF^s |
0,5. |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
Е ° |
- 1 + |
2,15i~~ 1 + 2 , 1 5 - 1 , 2 _ |
0 |
, 5 6 |
||
Значение абсолютно |
черной |
|
поверхности |
по формуле |
(103): |
||||||||||
|
|
|
0,56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н5 = -(Р8~ |
( О . 9 4 7 7 |
+ |
0,225 0,9-400) = |
357 |
м% |
|
|
|
|||||
16. Коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от дымо |
|||||||||||||||
вых |
газов к радиантным трубам |
|
по формуле (105): |
|
|
|
|
||||||||
|
|
О к = 1 , 8 V |
1073 — 604 = |
8,2 |
ккал/(м*-ч-град) |
|
|
|
|
||||||
17. |
Температурная |
поправка |
теплопередачи |
в |
топке |
по |
фор |
||||||||
муле |
(106): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8,2-860(2391—604) —4,96-357-(604)4 -10-8 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Л ~ — |
|
3664-5 + |
8,2-860 |
|
|
— 4 |
0 6 |
К |
|
|
|||
18. |
Аргумент |
излучения по |
формуле |
(107): |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
_ |
10-4,88-357 |
|
/ |
2391 — 406 |
\ 8 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
* = |
3664-5 + 8,2-860 |
\ |
1000 |
) |
~ 5 |
, 3 |
5 |
|
|
|
|||
19. |
Характеристика |
излучения |
p s может |
быть |
найдена |
по |
гра |
||||||||
фику на рис. 41 в зависимости от найденного |
аргумента |
излучения |
|||||||||||||
х; p s |
= |
0,53. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20. Уточненное значение температуры дымовых газов на пере |
|||||||||||||||
вале |
по формуле |
(108): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Тп = |
0,535 (2391 — 406) = |
1061 °К |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
t n = 1061 —273 = 788 °С |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Разница между найденной температурой дымовых газов на пе ревале и принятой небольшая, т. е. 800—788 = 12 °С, поэтому ре зультат вычислений можно считать окончательным.
21. Коэффициент прямой отдачи по формуле (109):
|
2069 — 789 |
^ ~ |
2069 — 20 ~~ ° » 6 3 |
22. Количество тепла, |
полученного радиантными трубами: |
Qp = BQpT)TH- = 3664-ll 150 0,95 0,63 = 24 400 000 ккал/ч
23. Тепловая напряженность радиантных труб по формуле (110)1
24 400000 <7Р.тр = — 8 6 0 — = 2 8 3 7 2 «"""Д-**4 )
Полученное значение тепловой напряженности радиантных труб допустимо, следовательно, расчет приемлем.
24. Число труб в радиантной камере: полезная поверхность одной трубы
_ 7 ^ = ^ = 3,14-14,6-0,152 = 6,96 л 2
принимают стандартные значения d = 0,152 м и / = 15 м. Счи тают, что с обоих концов по 0,2 м трубы заделано в кладку печи;
число труб:
Fp 860
п ~ — 6,96 — 1 2 3
Расчет конвекционной секции
Процесс теплопередачи в конвекционной секции (камере) скла дывается из передачи тепла от газового потока к трубам конвекцией и радиацией. Основное влияние на передачу тепла имеет конвек ционный теплообмен. Трубы в конвекционной камере принято рас полагать в шахматном порядке, так как в этом случае коэффициент теплопередачи при прочих равных условиях наибольший.
Наиболее трудоемкой частью расчета поверхности конвекцион ных труб является определение коэффициента теплопередачи. Коэф фициент теплопередачи К в камере конвекции представляет собой
сумму |
коэффициента теплоотдачи |
конвекцией |
и коэффициента |
||||||
теплоотдачи |
радиацией О р . |
Численное значение |
= 10— |
||||||
25 ккал/(м2-ч), |
= |
б—18 ккал/(м2 |
• ч). |
|
|
|
|||
Порядок расчета поверхности конвекционных труб можно пред |
|||||||||
ложить следующий. |
|
|
|
|
|
|
|
||
1. Определяют |
тепловую нагрузку камеры |
конвекции |
(QK , |
||||||
ккал/ч). |
Дл я этого |
из полезной тепловой нагрузки печи вычитают |
|||||||
количество |
тепла, |
воспринимаемого |
радиантными |
трубами: |
|
||||
|
|
|
QK — 0.ПОЛ |
Qp |
|
|
|
||
2. |
Определяют |
температуру |
сырья на выходе |
из |
камеры |
кон |
|||
векции / к . Дл я этого необходимо знать температуру сырья на входе
в трубы этой камеры, тепловую нагрузку камеры конвекции |
и ко |
|
личество |
прокачиваемого через трубы сырья. Энтальпия |
сырья |
(1К, ккал/кг) |
на выходе из камеры конвекции равна [см. формулу (99)]: |
|
где 1( |
— энтальпия |
сырья на входе в печь при Температуре t °С, |
ккал/кг; |
QK |
— количество |
тепла, передаваемого в камере конвекции |
сырью, ккал/ч; |
G c |
— количество |
прокачиваемого сырья, кг/ч. |
|
По данному значению энтальпии находят (см. Приложения |
28— |
|
31) температуру сырья на выходе из камеры |
конвекции. |
|
3. Определяют среднюю температуру (/с р , |
°С) дымовых |
газов |
в конвекционной камере, зная их температуру над перевальной
стенкой /п и температуру дымовых газов на выходе из печи |
tyx. |
4. Определяют среднюю. разность температур (тс р , °С) |
между |
дымовыми газами и нагреваемым продуктом по формуле на стр. 71.
|
|
|
|
|
дымовые |
газы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' п |
|
|
*" |
' у х |
|
|
|
||
|
|
|
|
нагреваемый |
продукт |
|
|
|
||||
|
|
|
tK |
* |
|
|
|
|
tn |
|
|
|
где tn |
— температура |
над перевальной |
стенкой, °С; |
|
|
|
||||||
/ у х |
— температура |
газов, уходящих из печи, °С; |
|
|
|
|||||||
tH |
— температура |
поступающего в печь сырья, °С; |
|
|
||||||||
tK |
— температура |
сырья, покидающего камеру |
конвекции, °С. |
|
||||||||
5. Определяют весовую скорость [U, кг/(м2• сек)] движения ды |
||||||||||||
мовых |
газов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где G c e K |
— секундный |
расход дымовых |
газов, |
кг/сек; |
|
|
|
|||||
|
/ к |
— живое сечение камеры конвекции, |
ж 2 . |
|
|
|
||||||
Секундный расход дымовых газов можно определить по урав |
||||||||||||
нению: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
(1 |
+aLu)B |
|
|
(112) |
|||
|
|
|
б е е к — |
зеоо |
|
|
|
|
||||
где а |
— коэффициент избытка воздуха; |
|
|
|
|
|
|
|
||||
L 0 |
— теоретически необходимый расход воздуха для сжигания 1 кг топлива, |
|||||||||||
|
|
кг/кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения живого сечения камеры конвекции задаются |
||||||||||||
расстоянием между |
осями |
труб |
по |
горизонтали и |
числом труб п |
|||||||
в одном горизонтальном ряду. Расстояние |
между |
осями |
труб (5Х ) |
|||||||||
обычно |
принимают |
равным |
1,7—2,0 d (диаметра трубы). |
|
||||||||
Ширину камеры конвекции (Мк, |
м) |
можно вычислить, |
используя |
|||||||||
равенство: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
/H K = |
S 1 ( n — |
l ) + d + |
0,05 |
|
|
||||
где Si — расстояние между осями |
труб, |
м; |
|
|
|
|
|
|||||
d |
— диаметр труб, |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Живое сечение |
камеры |
|
конвекции |
|
(/к ) |
м2): |
|
|
||||
|
|
|
/ к |
= |
{Мк — nd) |
/ п |
о л |
|
|
|
||
где /пол |
— полезная длина трубы, |
м. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6. Определяют коэффициент теплоотдачи конвекции [Оц, ккал/'(м2-ч-град)] от газов к трубам. Для труб, расположенных
в шахматном порядке, рекомендуют определять коэффициент тепло
отдачи |
конвекцией |
по |
формуле: |
|
|
|
Оц = 0,ЗЕ д-0,4 |
где Е — коэффициент, |
зависящий от физических свойств топочных газов; опре |
||
деляется по графику |
на рис. 42 в зависимости от средней температуры га |
||
зов |
/ с р . |
|
|
7. Определяют эффективную толщину газового слоя (S, м) по уравнению:
5 = 3,495! — 4, U
Рис. 42. График для определения коэффициента Е при шахматном рас положении труб.
200 Ш 600 8.00 WOO
Температура 1"ср°С
8. Находят среднюю температуру наружной поверхности кон векционных труб (4т, °С):
|
|
|
|
|
|
^ст= = = |
2 |
2 0 |
|
|
|
где |
ta |
— температура |
входа |
сырья |
в |
конвекционный |
змеевик, °С; |
||||
|
tK |
— температура |
выхода |
сырья |
из |
конвекционного |
змеевика, °С. |
||||
|
Считают, что температура наружной поверхности трубы больше |
||||||||||
средней |
температуры |
сырья |
на |
20 °С. |
|
|
|||||
|
9. Определяют парциальное давление трехатомных газов и |
||||||||||
водяных |
паров (pR C ,2 и рщо, |
am): |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
NRQ2 |
|
|
|
NH2Q |
|
|
|
|
|
P P O 2 |
= |
2Nt |
'• |
Рн2 о= |
2дг. |
|
|
где |
^j^Qt |
и А ^ Н г 0 — число |
молей |
трехатомных газов и |
водяных паров; |
||||||
~ZNt — суммарное число молей дымовых газов.
Затем умножают величины /?RO > |
|
PH |
O |
н а |
эффективную толщину |
|
|
2 |
|
S |
|
|
|
газового слоя, получая величины парциального давления: |
||||||
Рког = PRO |
'' |
р |
н2 о = |
|
PnpS |
|
2S |
|
|
|
|
|
|
10. Определяют коэффициент теплоотдачи излучением (радиа цией), используя формулы [5], либо графики, приведенные на рис. 43
и 44, |
где в зависимости от парциального давления |
р', / с р и / с т |
нахо |
дят |
коэффициенты теплоотдачи излучением для |
водяных |
паров |
40 |
30 |
20 |
10 а |
6 |
U 2 |
200 |
Ш |
600 |
воо |
1000 |
1200 1WQ |
Коэффициент |
теплоотдачи |
излучением |
|
Температура |
газов |
t , °С |
|||||
|
і р |
2, ккал/(мг- |
градчJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 44. Номограмма |
для |
расчета |
коэффициента теплоотдачи |
излучением |
|||||||
|
|
|
|
трехатомных |
газов. |
|
|
|
|
||
а" 2 ° |
и для трехатомных газов йр°2 , а затем суммарный коэффициент: |
||||
|
|
|
|
,R02 |
|
Д л я |
многих |
технических расчетов |
коэффициент |
теплоотдачи [ар, |
|
ккал/(м?-ч-град)] |
можно определить |
по эмпирическому уравнению |
|||
Нельсона: |
|
а р = 0,022*с р — 2 |
|
||
|
|
|
|
||
11. Определяют коэффициент теплопередачи [К, |
ккал/(м2-ч-град)] |
||||
от дымовых |
газов: |
|
|
||
|
|
|
К=\,Цак |
+ ар) |
(113) |
12. Определяют необходимую поверхность нагрева конвекцион |
|||||
ных |
труб ( Я к . т р , |
м2): |
|
|
|
иQK
« к . т р - Х т с р
где QK — количество тепла, передаваемого в конвекционной камере сырью,
д; _ коэффициент теплопередачи |
от дымовых газов, |
ккал/(м2-ч-град); |
т С р — средняя разность температур |
между дымовыми газами |
и нагреваемым |
сырьем, °С. |
|
|
13.Определяют число труб п в конвекционной камере:
П= Я ^ ' п о л
ВПриложении 48 дана характеристика трубчатых печей уста новок АВТ.
Пример 2. Определить поверхность и тепловую напряженность
конвекционных труб |
печи, если |
ее полезная тепловая |
нагрузка |
|
33 062 ООО ккал/ч, |
а |
тепловая |
нагрузка радиантной |
камеры |
24 400 ООО ккал/ч. |
Остальные данные для расчета взять в |
предыду |
||
щем примере расчета поверхности радиантной камеры. Расход воз
духа на сгорание |
1 кг топлива равен |
15,73 |
кг/кг. |
|
|
|||||||||
|
Решение. |
1. |
Тепловая |
нагрузка |
камеры |
конвекции по формуле: |
||||||||
|
QK — |
<2П 0 Л |
- Q p = 33 062 ООО — 24 400 000 = |
8 662 000 |
ккал/ч |
|
||||||||
|
2. Энтальпия |
продукта |
|
на выходе из камеры |
конвекции. Нефть |
|||||||||
входит в камеру конвекции при ta |
= |
240 °С и в камере |
получает |
|||||||||||
количество тепла, равное QK/GC. Энтальпия нефти на выходе из ка |
||||||||||||||
меры равна по формуле (99): |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
— |
|
QK |
|
2 ° \ 4 5 |
8 662 000 |
153,8 |
ккал/кг |
|
||||
|
|
|
+ ~7з^~— |
1 |
+ 3 |
4 4 7 |
0 0 = |
|
||||||
Данной энтальпии нефти соответствует температура tK |
= 279 °С |
|||||||||||||
3. Энтальпия |
|
дымовых |
|
газов |
над |
перевальной |
стенкой: |
|||||||
|
|
|
|
1п = Ccptn |
= |
5,12-800 = |
4100 |
ккал/кг |
|
|
|
|||
Значение С с р |
= 5,12 ккал/(кг-град) |
|
найдено при расчете |
радиант |
||||||||||
ной |
камеры; |
t„ = |
800 °С задана |
при расчете |
радиантной камеры. |
|||||||||
4. Средняя температура |
дымовых газов в конвекционной каме |
|||||||||||||
ре. Газы в конвекционную |
камеру |
входят с ^п = |
800 °С, |
уходят с |
||||||||||
tyx |
= 350 °С (вычислены при расчете радиантной |
камеры). Средняя |
||||||||||||
температура |
tcp |
= |
550 °С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. Средняя логарифмическая разность температур между дымо |
||||||||||||||
выми газами |
и |
нагреваемой нефтью: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
800 °С |
дымовые |
газы |
350 °С |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
нефть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
279 °С « |
|
240 °С |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Д / В = |
521°С |
|
Д / „ = 1 1 0 ° С |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
521 — 110 = |
270 °С |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
521 |
|
|
|
|
|
|
|
2' 3 1 § - П 0
6.Задаются расстоянием между осями труб Sj = 0,225 м, чис лом труб в одном горизонтальном ряду п = 6, диаметром труб d —
—0,152 м и определяют ширину камеры конвекции:
M^S^in— |
1) + d + 0 , C 5 = 0,225 (6 — 1) + 0,152 + 0,05 = 1,33 м |
7. Живое сечение камеры конвекции:
fK = (MK — nd)lnoil = (1,33 - 6 - 0 , 1 5 2 ) 14,6 = 6,1 м2
8. Секундный расход дымовых газов по формуле (112):
(1 + 1,2-15,73)3664 |
= 20,2 кг/сек |
|
3600 |
||
|
9. Весовая скорость движения дымовых газов по формуле (111):
20,2
U= 6 1 = 3 , 3 1 кг/(м2-сек)
10. Коэффициент |
теплоотдачи конвекцией |
от |
дымовых |
газов |
|||||
к трубам |
(для шахматного |
расположения трубных |
пучков): |
|
|||||
а к |
= |
і/».» |
|
(3,31)°.« |
ккал/(м2-ч-град) |
|
|||
0 , 3 £ ~ ^ 4 ~ = 0,3-22 ^ ^ 2 ) 0 |
, 4 = 3 4 , 6 |
|
|||||||
Значение |
коэффициента |
Е — 22 |
определяют |
по |
графику |
на |
|||
рис. 42 в зависимости |
от средней температуры дымовых газов / с 0 = |
||||||||
=550 °С.
11.Определяют коэффициент теплоотдачи излучением трехатом ных газов:
ар = 0,022*с р — 2 = 0,022 • 550 — 2 = 10,1 ккал/(м2-ч- град)
12. |
Коэффициент |
|
теплопередачи |
по формуле |
(113): |
|||
|
К = 1 , 1 ( а к + |
а р |
) = 1 , 1 ( 3 4 , 6 + |
10,1) = 4 4 , 7 |
ккал/\м2 -ч-град) |
|||
13. |
Необходимая |
|
поверхность |
конвекционных |
труб: |
|||
|
|
|
|
QK |
8 662 000 |
2 |
|
|
|
Як . тр — |
^ Т с р — 44( 7.270 = 7 1 |
7 |
|
||||
14. |
Число труб |
в |
конвекционной |
камере: |
|
|||
|
|
|
Нк.тр |
|
717 |
|
102 |
|
|
|
|
ndl |
—3,14-0,152-14,6- |
|
|||
|
|
|
|
|
||||
Задачи
137. Определить элементарный состав газообразного топлива,
содержащего (в объемн.%): 94,1 СН 4 ; 2,75 С 2 Н е ; 1,05 С 3 Н 8 и выше; |
|
2,05 С |
0 2 ; 0,05 H2 S. |
138. |
Определить количество продуктов сгорания топлива сле |
дующего элементарного состава (в вес.%): 85,5 С; 11,5 Н; 3S. В фор
сунки подается водяной пар в количестве <3В.П |
= |
0,300 кг |
на 1 кг |
|
топлива. Теоретическое количество |
воздуха |
составляет |
L 0 = |
|
= 13,89 кг/кг, коэффициент избытка |
воздуха а |
= |
1,3. |
|