Використання низькотемпературних продуктів згоряння в промисловості
2.2 Розрахунок коефіцієнта корисної дії печі, теплового навантаження і витрати палива
Коефіцієнт корисної дії трубчастої печі:
,
де, - відповідно втрати тепла з димовими димовими газами і втрати тепла в навколишнє середовище в частках від нижчої теплотворної здатності палива.
Втрати тепла в навколишнє середовище Qпот. приймаємо 6% (0,06 в частках) від нижчої теплотворної здатності палива, тобто .
Температура димових газів визначається рівністю:
де Т1 - температура нагрівається продукту на вході в піч, К;
DТ - різниця температур теплоносіїв на вході сировини в змійовик камери конвекції; приймаємо DТ = 120 К;
При цій температурі визначаємо втрати тепла з димовими газами:
Отже, визначаємо к.к.д. печі:
.
Розрахунок корисної теплового навантаження трубчастої печі виробляємо за формулою:
,
де - продуктивність печі по сировині, кг / год;
, , - відповідно теплосодержания парової і рідкої фази при температурі Т2. рідкої фази (сировини) при температурі Т1. кДж / кг;
e - частка відгону сировини на виході з змійовика трубчастої печі.
Теплосодержаніt рідких нафтопродуктів визначається за таблицями додатка [2]:
Розраховуємо корисну теплове навантаження печі:
.
Визначаємо повну теплове навантаження печі:
Часовий витрата палива:
2.3 Розрахунок поверхні нагрівання радіантних труб і розмірів камери радіації
Поверхня нагріву радіантних труб:
де - кількість тепла, переданого нафти в камері радіації, кВт;
- теплонапругу радіантних труб, кВт / м 2.
Кількість тепла, передане в камері радіації:
,
де - ккд топки;
- ентальпія димових газів на виході з камери радіації при температурі Тп, кДж / кг палива.
Приймемо Тп = 1100 К і по діаграмі визначаємо кДж / кг палива.
Раніше було прийнято, що втрати тепла в навколишнє середовище складають 6%. Нехай 4% з них становлять втрати в топці. тоді:
.
і кДж / год або 14512 кВт.
Приймемо теплонапругу радіантних труб 67 кВт / м 2.
Вибираємо труби діаметром 127х8 мм з корисною довжиною lтр = 9,5 м. Число радіантних труб:
.
Приймаємо піч беспламенного горіння з дворядним екраном двухстронній опромінення, з горизонтальним шаховим розташуванням труб і двома нижніми конвекційними секціями.
За існуючими нормами приймаємо крок розміщення екранних труб S = 0,25 м, відстань між вертикальними рядами радіантних труб S1 = 0,215 м. Відстань від випромінюючих стін до екрану приймаємо # 945; т = 1 м [2].
Висота радіантної камери:
де - число труб в одному вертикальному ряду,
- відстань від верхньої і нижньої труб вертикального ряду до підлоги і стелі відповідно, 0,25 м.
Ширина радіантної камери:
Обсяг камери радіації:
Теплонапругу топкового обсягу:
Для забезпечення рівномірного нагріву кожної труби екрану по колу і по довжині приймаємо для проектованої печі газові пальники ВНІІНефтехіммаша типу ГБП2а теплопродуктивністю = 69,78 кВт.
.
Приймаємо для кожної з двох випромінюючих стін топки по 160 пальників: 20 пальників по довжині, 8 по висоті. Розмір пальника 0,5х0,5 м, тому площа випромінюючої стіни печі:
А двох стін 80 м 2.
3. Ексергетичний і тепловий баланс печі
3.1 Ексергетичний баланс печі
,
де - ексергія вихідного палива, кДж / кг;
- ексергія атмосферного повітря, кДж / кг;
-ексергія продуктів згоряння, кДж / кг;
,
де Т0 - температура навколишнього повітря, К;
Тк - температура горіння, визначається по діаграмі температура - ентальпія, К:
- втрати ексергії в навколишнє середовище, кДж / кг:
- втрати ексергії внаслідок незворотності процесу горіння, кДж / кг, обчислюється з ексергетичного балансу.
Ексергетичний ККД печі:
.
Ексергетичної діаграма представлена на рис. 2.3.
Мал. 2.2 - ексергетичної діаграма
3.2 Тепловий баланс печі
Рівняння теплового балансу для трубчастої печі виглядає так:
Розрахунок теплового балансу ведеться на 1 кг палива.
Статті витрат тепла:
,
де Qпол. qух. Qпот. - відповідно корисно сприйняте в печі сировиною, що втрачається з йдуть з печі димовими газами, що втрачається в навколишнє середовище, кДж / кг.
Статті приходу тепла:
,
де Cт. Cв. Cф.п. - відповідно теплоємності палива, повітря, форсуночного водяної пари, кДж / кг;
Tт. Tв. Tф.п. - температури палива, повітря, форсуночного водяної пари, К.
Явна тепло палива, повітря і водяної пари зазвичай невелика і ними часто в технічних розрахунках нехтують.
Отже, рівняння теплового балансу запишеться в наступному вигляді:
,
,
,
Діаграма теплових потоків представлена на рис. 2.3.
Мал. 2.3 - Теплова діаграма
Список використаних джерел
2 Кузнецов А.А. Кагерманов С.М. Судаков Є.М. Розрахунки процесів і апаратів нафтопереробної промисловості. Ленінград. Хімія. - 1974. - 344 с.
Використання низькотемпературних продуктів згоряння в промисловості
Інформація про роботу «Розрахунок печі і процесів горіння»
в атмосферу. Пиловидних фракція обложеного пес з циклону по гвинтовому конвеєру 17 надходить на стрічковий конвеєр. 4. Розрахункова частина Для розрахунку прийнята схемі установки, зображена на рис. 2, яка складається з двухзонной печі киплячого шару, футерованого циклону й холодильника киплячого шару. У холодильнику відбувається часткове охолодження матеріалу, остаточне охолодження.
