Исходные данные для построения схемы теплообмена
В таб. 1 собраны необходимые для моделирования схемы теплообмена данные о всех потоках существующих на установке ЭЛОУ-АТ-6 Киришского нефтеперерабатывающего завода. Также были собраны данные лабораторных разгонок основных продуктов и полупродуктов, получаемых на установке (Приложение Е).
Таблица 1 – Данные потоков установки ЭЛОУ-АТ-6
|
Поток |
Начальная температура, °С |
Конечная температура, °С |
Нагрузка, ГДж/ч |
Средняя теплоемкость, кДж/кг*°С |
Массовый расход, кг/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 6 – Таблица значений по данным потоков установки ЭЛОУ-АТ-6
Создание технологической схемы существующей системы теплообмена установки элоу-ат-6
Основной целью работы-проектирования является синтез новой более выгодной системы теплообмена в сравнении с существующей схемой теплообмена. Но для создания новой системы требуется смоделировать существующую систему. Для этого был применен метод математического моделирования процесса. В качестве инструмента математического моделирования был выбран Aspen HYSYS v8.6. Полученная математическая модель является расчетной и содержит информацию о процессе.
Создание основных технологических потоков
Первым этапом моделирования процесса является создание исходных потоков, участвующих в нем. Задавать их можно несколькими способами: с помощью основных свойств и покомпонентного состава, а также с помощью кривых разгонок.
Для расчета модели было выбрано уравнение состояния Пенг - Робинсона. Это уравнение хорошо описывает равновесие пар-жидкость и плотность жидкости для углеводородных систем. В качестве исходных данных для создания исходных потоков взяты разгонки продуктов и полупродуктов из Приложения А.
Расчет технологической схемы с помощью метода концевых температур потоков
Далее необходимо удостовериться в правильности созданных потоков. Для этого рассчитываем полученную схему теплообмена, используя созданные потоки с помощью метода концевых температур потоков .
Этот метод основан на уравнении, связывающем общий коэффициент теплопередачи, поверхность теплообмена, среднелогарифмический температурный напор (22):
, (22)
где U - суммарный коэффициент теплопередачи;
А - поверхность теплообмена,
;
- среднелогарифмическая разность
температур,°С;
- поправочный коэффициент для
среднелогарифмического температурного
напора.
Делается два предположения:
Коэффициент теплопередачи постоянен
Теплоемкости потоков постоянны
В качестве исходной информации для расчета теплообменных использовалась начальная и конечная температуры горячих потоков, а также начальную температуру нефти.
Расчет проводился на основании данных, полученных при сборе информации об установке из общезаводской базы показаний приборов КИПиА (Приложение Ж).