Гидроочистка вакуумного газойля

;

 ккал/м² или 63,88 кВт/м².

Полученное значение тепловой напряженности радиантных труб q_Р = 63,88 кВт/м² меньше среднедопустимого (121,8 кВт/м²), следовательно принятая печь подходит.

Примем a₂ = 800 ккал/м²·ч·К

 К;

 ккал/м².

Примем H_P/H_S = 4,

 К.

Количество тепла, переданное продукту в камере радиации:

                                                ;                                           (2.125)

 кДж/кг.

 

 2.5.5 Расчет диаметра печных труб.

На данном этапе  по результатам расчета выбираются стандартные размеры труб (диаметр, толщина и шаг).

Объемный расход нагреваемого продукта:

                                                        ;                                            (2.126)

   

м³/с,

 

где G_с – производительность печи по сырью, т/сут;

        r_t – плотность продукта при средней температуре, кг/м³;

Площадь поперечного  сечения трубы:

, следовательно:

,                                             (2.127)

где n – число потоков, n = 2;

       W – допустимая линейная скорость продукта, W = 2 м/c;

        d_вн – расчетный внутренний диаметр трубы, м.

                                                   м.

Выбираем стандартный  диаметр: d_вн = 0,138 м;

Фактическая скорость: 

;                                             (2.128)

       

м/с.

Данная скорость движения продукта находится в пределах, следовательно, данная труба подходит.

Выбираем стандартный  диаметр d_н = 0,152 м.

 

        2.5.6 Расчет камеры конвекции.

Целью данного этапа являются расчет поверхности конвекционных труб и проведение анализа эффективности  работы камеры конвекции.

Поверхность конвекционных  труб определяется по уравнению:

,                                       (2.129)

где Q_K  – количество тепла, воспринятое конвекционными трубами ;

       К – коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту;

        Dt_ср – средняя разность температур.

;                                     (2.130)

 кДж/кг

                                   (2.131)

где , – соответственно большая и меньшая разность температур;

       t_к – температура продукта на выходе из камеры конвекции, находят путем решения квадратичного уравнения:

  (2.132)

Теплосодержание продукта при температуре t_к  :

,                                 (2.133)

 кДж/кг

Уравнение запишем в таком виде:

,

где a = 0,000405, b = 0,403, – соответственно коэффициенты уравнения.

Решению уравнения  удовлетворяют только значения одного корня

, второй корень не имеет  физического смысла, так как принимает отрицательное значение.

;

 °С;

 °С;

 °C;

 °С.

Коэффициент теплопередачи в камере конвекции:

,                                  (2.134)

где – соответственно коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке, конвекцией, излучением трехатомных газов.

       определяют по эмпирическому уравнению Нельсона:

                          (2.135)

где t_ср – средняя температура дымовых газов в камере конвекции:

_,                                                             (2.136)

           

°С;

 Вт/м²·К;

                                    (2.137)

где Е – коэффициент, зависящий  от свойств топочных газов;

       U – массовая скорость движения газов;

       d – наружный диаметр труб.

Массовая скорость движения газов определяется по формуле:

,                                          (2.138)

где f – свободное сечение прохода  дымовых газов в камере конвекции,

,                        (2.139)

где n – число труб в одном  горизонтальном ряду;

       S₁ – расстояние между осями труб в горизонтальном ряду;

       α – характерный размер для камеры конвекции;

       d – наружный диаметр труб;

        l_p – рабочая длина конвекционных труб.

,                                               (2.140)

 

м.

 м.

Принимаем n = 4, тогда:

 м²;

 кг/м²·с;

 Вт/м²·К;

 Вт/м²·К;

 м².

Число труб в  камере конвекции:

,                                          (2.141)

  

.

Число труб по вертикали:

,                                             (2.142)

      

.

Высота пучка  труб в камере конвекции:

,                                       (2.143)

где S₂ – расстояние между горизонтальными рядами труб,

,                                       (2.144)

      

м;

     

м.

Средняя теплонапряженность:

,                                          (2.145)

              

Вт/м².

В результате проведенного расчета определили:

– количество и состав продуктов сгорания, кг/кг, кг/кг, кг/кг, кг/кг;

– низшую теплотворную способность топлива : кДж/кг;

– полезную тепловую нагрузку кДж/ч;

– КПД трубчатой печи ;

– подобрали печь типа ГС1 ;

– температура продуктов сгорания покидающих топку К;

– определили геометрические характеристики труб:

внутрениий диаметр  м;

наружный диаметр  м.

– средняя теплонапряженность Вт/м².