Материал: создана теория химического строения
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
d – диаметр труб, м.
L = 554/ 3,14 ∙ 0,16 = 1 103 м
3. Число параллельных потоков m сырья в печи не рекомендуется брать больше 4. Для проектируемой печи принимаю m=4. Рабочая длина труб в одном потоке:
Lраб = L/ m
где
Lраб - рабочая длина труб, м;
L- общая длина труб, м;
m – число параллельных потоков сырья
Lраб = 1 103/4 = 276 м
4. Согласно справочным данным [9, 247] рабочая длина одной трубы не более 9 м. Тогда количество труб равно:
N = Lраб/Ln
где
N – общее количество труб;
Lраб – рабочая длина труб, м;
Ln – рабочая длина одной трубы, м
N = 276/9 = 31 труб
5.Рассчитываем время контакта τ:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
τ = L / Wср [13, 104]
где
τ – время контакта, сек;
L - общая длина труб в основном потоке, м;
Wср – средняя скорость потока, м/сек.
Согласно справочным данным средняя скорость сырья для змеевиков типа SRT-II – 400-410 м/сек. Принимаем 400 м/сек, отсюда:
τ = 276/400= 0,7 сек
6.Рассчитываем теплоту, передаваемую радиантной камере печи:
Qp = B ∙ Qрn ∙ ηт∙ μ [3, 286]
где
Qp – количество тепла, переданного радиантным трубам, кДж/час;
B – расход топлива. Кг/час;
Qрn – теплота сгорания топлива, кДж/кг; ηт – к.п.д. топки μ – коэффициент прямой отдачи
Теплота сгорания топливного газа – 32 000 кДж/кг, коэффициент прямой отдачи – 0,2 [10, 538], к.п.д. топки – 0,9
Qp = 13 000 ∙ 32 000 ∙ 0,9 ∙ 0,2 = 74 880 000 кДж/час
7.Рассчитываем поверхность нагрева радиантных труб:
Нр= Qp/ qр
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где Нр – поверхность нагрева радиантных труб, м2;
Qp - количество тепла, переданного радиантным трубам, кДж/час; qр – средняя теплонапряженность по камере радиации, кДж/м2 ,
Cредняя теплонапряженность по камере радиации равен 130 230 кДж/м2
(10, 524)
Нр= 74 880 000 / 130 230 = 575 м2
8. Рассчитываем теплоту, передаваемую конвекционной камере
печи:
Qк=Q- Qp
Qк = 134 479 250,40–74 880 000 = 59 599 250,40 кДж/час = 16 555,35
Вт/час
9.Рассчитываем поверхность нагрева конвекционных труб:
Fk = Qk/К [12, 545]
где
Fk - поверхность нагрева конвекционных труб, м2;
Qk – количество тепла, воспринимаемого концекционными трубами,
кДж/кг;
K – коэффициент теплопередачи от дымовых газов к сырью (12, 545)
Находим коэффициент теплопередачи от дымовых газов к сырью:
К = α1 [12, 545]
α1 = 1,1 (αк + αр) [12, 545]
αр = 0,0256 tср – 2,33 [12, 545]
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Согласно справочных данных [89] αк = 9
К = α1 = 1,1 ∙ [(0,0256 ∙260,5 – 2,33) + 9] = 14,67
Отсюда следует, что поверхность нагрева конвекционных труб:
Fk = 16 555,35 /14,67 = 1 128,52 м2
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8. Выбор основного и вспомогательного оборудования
Основным оборудованием процесса пиролиза является печь пиролиза.
Вспомогательным оборудованием является теплообменник, расположенный перед печью пиролиза предназначенный для нагрева бензина и закалочно-
испарительный аппарат, предназначенный для закалки пирогаза с целью прекращения процессов пиролиза и предотвращения побочных реакций.
Расчет теплообменника:
Кожухотрубный теплообменник представляет собой аппарат,
выполненный из пучков труб, собранных при помощи трубных решеток, и
ограниченные кожухами и крышками со штуцерами. Трубное и межтрубное пространства в аппарате разобщены, а каждое из этих пространств разделено при помощи перегородок на несколько ходов. Перегородки устанавливаются с целью увеличения времени пребывания, следовательно, и интенсивности теплообмена между теплоносителями.
Бензин поступает в трубное пространство. Масло поступает в межтрубное пространство теплообменника. Наружный диаметр трубок принимаю равным 25×2 мм. Для определения характера течения в трубках (
критерий Re ) необходимо знать скорость газа. Для определения скорости предварительно вычисляю проточное сечение, определяемое количеством трубок. Далее рассчитываем:
1. Температурный режим аппарата.
Принимаем конечную температуру масла 100 ºС.
Принимаем противоточную схему движения теплоносителей
t
t
t |
t |
t
F