Utilizarea produselor de ardere la temperaturi joase în industrie
2.2 Calcularea eficienței cuptorului, a căldurii și a consumului de combustibil
Coeficient de eficiență al unui cuptor tubular:
,
unde, respectiv, pierderile de căldură cu gazele de evacuare și pierderea de căldură în mediul înconjurător, în fracțiuni ale puterii calorice nete a combustibilului.
Pierderi de căldură pentru mediu qp. luăm 6% (0,06 în fracții) din valoarea calorică netă a combustibilului, adică .
Temperatura gazelor de evacuare este determinată de egalitatea:
unde T1 - temperatura produsului încălzit la intrarea în cuptor, K;
DT este diferența dintre temperaturile suporturilor de căldură la intrarea materiei prime în bobina camerei de convecție; luam DT = 120 K;
La această temperatură, determinăm pierderile de căldură cu gazele de ieșire:
Deci, determinăm factorul de eficiență. cuptor:
.
Calcularea încărcării termice utile a cuptorului tubular se efectuează conform formulei:
,
unde - capacitatea cuptorului pentru materii prime, kg / h;
, , - respectiv, conținutul de căldură al fazei de vapori și lichid la temperatura T2. fază lichidă (materie primă) la temperatura T1. kJ / kg;
e este fracțiunea din distilarea materiilor prime la ieșirea din bobina tubulară a cuptorului.
Conținutul de căldură al produselor petroliere lichide este determinat de tabelele anexate [2]:
Calculăm sarcina termică utilă a cuptorului:
.
Determinați sarcina totală a căldurii cuptorului:
Consum de carburant pe oră:
2.3 Calcularea suprafeței de încălzire a țevilor radiante și dimensiunile camerei de radiație
Suprafața de încălzire a tubului radiant:
unde este cantitatea de căldură transferată la uleiul din camera de radiație, kW;
- presiunea de căldură a țevilor radiante, kW / m 2.
Cantitatea de căldură transmisă în camera de radiație:
,
unde este eficiența cuptorului;
- entalpia gazelor de ardere la ieșirea din camera de radiație la o temperatură Tp, kJ / kg de combustibil.
Luăm Tn = 1100 K și determinăm kJ / kg de combustibil din diagramă.
Anterior sa presupus că pierderea de căldură pentru mediu este de 6%. Lasă 4% din ele să facă pierderi în cuptor. apoi:
.
și kJ / h sau 14512 kW.
Să luăm stresul termic al țevilor radiante la 67 kW / m 2.
Selectăm țevi cu diametrul de 127x8 mm cu o lungime utilă ltr = 9,5 m. Numărul de conducte radiante:
.
Acceptăm un cuptor de ardere fără flacără cu un ecran cu două rânduri de iradiere în două etape, cu un aranjament orizontal de șah pentru țevi și două secțiuni inferioare de convecție.
În conformitate cu normele existente, facem pasul de a plasa tuburile de ecran S = 0,25 m, distanța dintre rândurile verticale ale țevilor radiante S1 = 0,215 m. Se presupune că distanța dintre pereții radianți și ecranul # 945; m = 1 m [2].
Radiantă înălțime cameră:
unde este numărul de tuburi într-un rând vertical,
- distanța de la conductele de sus și de jos ale liniei verticale la podea și tavan, respectiv, 0,25 m.
Lățimea camerei radiante:
Volumul camerei de radiații:
Capacitatea de căldură a volumului cuptorului:
Pentru a asigura o încălzire uniformă a fiecărui tub al ecranului de-a lungul circumferinței și de-a lungul lungimii, luăm pentru cuptorul proiectat arzătoarele cu gaz VNIIINeftekhimmasha tip GBP2a cu capacitate de încălzire = 69,78 kW.
.
Acceptăm pentru fiecare dintre cele două pereți radianți ai cuptorului pentru 160 de arzătoare: 20 de arzătoare în lungime, 8 în înălțime. Dimensiunea arzătorului este de 0,5 x 0,5 m, astfel încât suprafața peretelui radiant al cuptorului este:
Și două pereți 80 m 2.
3. Balanța exercițială și termică a cuptorului
3.1 Balanța exercițială a cuptorului
,
unde este exergia combustibilului inițial, kJ / kg;
- exergia aerului atmosferic, kJ / kg;
-exergia produselor de combustie, kJ / kg;
,
unde T0 este temperatura aerului ambiant, K;
Tc este temperatura de ardere, este determinată din diagrama temperatură-entalpie, K:
- pierderea exergiei în mediu, kJ / kg:
- pierderea exergiei datorită ireversibilității procesului de ardere, kJ / kg, se calculează pe baza bilanțului exergic.
Eficiența exergică a cuptorului:
.
Schema de exergie este prezentată în Fig. 2.3.
Fig. 2.2 - Diagrama exergetică
3.2 Echilibrul termic al cuptorului
Ecuația de echilibru termic pentru un cuptor cu tuburi arată astfel:
Calculul echilibrului termic se efectuează pentru 1 kg de combustibil.
Articole de consum de căldură:
,
unde qp. quh. qpot. - materia primă primită în cuptor, pierdută cu gazele de ardere care părăsesc cuptorul, pierdută din mediul înconjurător, kJ / kg, este în consecință utilă.
Articole de sosire a căldurii:
,
unde Cm. CB. Cf.p. - în consecință, capacitatea de încălzire a combustibilului, aerului, duzei de vapori de apă, kJ / kg;
Ty. TV. Tf.p. - temperatura combustibilului, aerului, vaporilor de apă din duze, K.
Căldura explicită a combustibilului, a aerului și a vaporilor de apă este de obicei mică și, deseori, este neglijată în calculele tehnice.
Astfel, ecuația echilibrului termic poate fi scrisă în următoarea formă:
,
,
,
Diagrama fluxurilor de căldură este prezentată în Fig. 2.3.
Fig. 2.3 - Diagrama termică
Lista surselor utilizate
2 Kuznetsov A.A. Kagermanov S.M. Sudakov E.N. Calcularea proceselor și a aparatelor din industria de rafinare a petrolului. Leningrad. Chimie. - 1974. - 344 p.
Utilizarea produselor de ardere la temperaturi joase în industrie
Informații despre lucrarea "Calcularea cuptorului și a proceselor de ardere"
în atmosferă. Fracția de praf a câinelui precipitat de la ciclonul de-a lungul transportorului cu șurub 17 este alimentată pe transportorul cu bandă. 4. Partea calculată Pentru calcul, schema de instalare prezentată în Fig. 2, care constă dintr-un cuptor cu pat fluidizat cu două zone, un ciclon aliniat și un răcitor cu pat fluidizat. În frigider există o răcire parțială a materialului, răcirea finală.
