Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
Необходимо помнить, что с уменьшением значения А р уменьшается расход энергии; с другой стороны, при заданной температуре выхода из печи, отбор продуктов увеличивается. Как уже было сказано, уменьшить А р можно лишь уменьшив приведенную длину трубопровода AB, увеличив диаметр этого трубопровода и увеличив число параллельных потоков на этом участке.
Расчет потери напора А р в случае многокомпонентной смеси типа нефть производится в следующем порядке. В зависимости от вида сырья принимают значения t и р0.
Затем задаются предполагаемым значением А/?, находят P-P0 + Имея р и t по уравнению ОИ сложной смеси
(уравнение IV, 41), находят е. Подсчитывают #ь и принимают 0L0 2i <7l. Задаются значением tQ и по уравнению ОИ находят
!
285
I.
величину eQ. Контрольным уравнением для поверки правильности принятого значения I0 служит выражение
о
(X, 45)
Далее, как и в случае деляют средние параметры
двухкомпонентного сырья, опре-на участке AB и по уравнению
(X, 44) подсчитывают величину А р. Если последнее значение не совпадает со значением А/?, принятым в начале расчета, то производят пересчет.
Автором был приведен такой расчет для следующих исходных данных. Сырье—нефть, удельного веса 0,8637, среднего мо-
веса 237.
лекулярного
Кривые разгонки
нефти
в мольных процентах приведены на фиг. 100. Давление в питательной секции колонны р0 = 1000 мм рт. ст. = 1,315 ата. Расход сырья /,=3500 mlcym.
-0.800
Сырье проходит печь и поступает в колонну двумя параллельными потоками. Температура сырья на выходе из печи ? = 330° С. Участок AB от печи до колонны характеризуется следующими данными (считая на 1 поток): длина /=19 м; внутренний диаметр трубопровода ^= 138 мм; на трубопроводе 3 колена и 1 задвижка (эквивалентная длина 1 колена принята 40 d, а для задвижки—60 d).
В результате расчета по приведенной выше методике было найдено, что: Ap = 3,535 4—3150C; е0 = 0,4538; <?L =
20 30 40 50 Отгон, % (молЬнЫх)
Фиг. 100. Кривые разгонок раманинской нефти 11 сорта в мольных процентах
Средний удельный вес нефти d --- 0,8637 Средний молекулярный вес нефти М—237
кГ/см2; р = 4,85 ата; # = 0,2652; дь0 = 204 ккал\кГ. высокого значения А /?, падение оказалось равным 15° С. Если
Как видим, в результате температуры на участке Ai же принять меры по уменьшению А /?, то при той же темпе-
286
рптуре на выходе из печи, температура входа сырья в колонку оказалась бы более высокой и отгон е0 соответственно бы увеличился.
6. КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕЧИ
И РАСХОД ТОПЛИВА
Эффективность работы трубчатой печи определяется величиной к. п. д. ее.
Перейдем к определению к. п. д. печи. Для этого введем обозначения:
^1-тепло, теряемое от механической и химической неполноты сгорания, ккал\кГ (топл.) по опытным данным qx g§0,02 QH; при хорошей работе qx g§0;
/ ff tu
</а = 02 + 02 + 02 —полное тепло, теряемое в окружающую
среду через теплоизоляцию, ккал\кГ (топл.);
t ff т
02, 02 и 02 —потери через тепловую изоляцию, приходя-
щиеся на долю, соответственно, радиант-ной камеры, конвекционной камеры и воз-духоподогревающей системы, ккал\кГ (топл.);
?2 +02 8^(0,04 ^ 0,08) Qn; причем обычно около 80%
этих потерь приходится на долю радиант-
ной камеры (#2), остальное—на долю конвекционной камеры {ql)\
0з—теплосодержание дымовых газов, выходящих из конвекционной камеры (т. е. до воздухоподогревателя) ккал\кГ (топл.); м 08—то же на выходе из воздухоподогревателя.
При отсутствии воздухоподогревателя имеем
03 = 0з и 02"=О;
0вн—тепло, внесенное в систему с холодным (т. е. атмосферным) воздухом, вводимым в систему в количестве Ln, ккал\кГ (топл.); <7ВН может быть найдено по формуле (X, 34) или (X, 35) путем подставления в них температуры холодного атмосферного* воздуха;
0ПОЛ—-полезно использованное в печи тепло (на
нагрев сырья в печном змеевике, и перегрев водяного пара в пароперегревателе^ ккал\кГ (топл.);
¦ і . ,
287
Qncwi В' Я пол
в
то же, ккал\час\ расход топлива, кГ/час; теплосодержания топлива пара, ккал\кГ (топл.).
и форсуночного
Составим тепловой баланс по контуру, показанному на
фиг. 101
Qn + Чт + Яф+Я
bh
?пол+Яі +Яг +
(X, 46)
откуда
Ч
пол
Qh + Ят + Яф + Яв« -г(ЯI + <?2 + Я»)
(X, 47)
L
Полезно использованное тепло в долях от теплотворной способности топлива будет:
7I
Я
пол
Qh + я
T f
Qh
9ф + <7вн Qh
(Яі +Яі + Яз
(X, 48)
Фиг. 101. Схема тепловых потоков печи
Принято называть ч\ коэффициентом полезного действия (к. п. д.) печи, хотя в знаменателе не учитываются все затраты тепла в печи для получения полезного тепла (например, не учтено тепло, расходуемое на получение форсуночного пара, на работу воздуходувки и др.). Правильнее было бы назвать г\ коэффициентом использования топлива.
Иногда пренебрегают значениями qu дт> дф и
qmt тогда
Япол q0 Qh'— (Яг+ЯгУ
Qh
Qh
1
(?8 + ?3),
(X, 49)
где ?2 и р3—тепло, теряемое через теплоизоляцию (Pj) и с уходящими в дымовую трубу газами (?8), в долях от QH. Расход топлива найдется из выражения
