Расчет трубчатой печи для подогрева нефти

Расчет трубчатой печи для подогрева нефти

Последовательность расчета печи:

1. Рассчитывают процесс горения топлива.
2. Определяют к.п.д. печи, ее полезную и полную тепловую мощность, расход топлива.
3. Определяют поверхность нагрева радиантных труб и основные размеры камеры радиации (топки).
4. Проверяют, находится ли скорость сырья на входе в змеевик печи в допустимых пределах.
5. Рассчитывают лучистый теплообмен в топке.
6. Определяют площадь поверхности конвективного нагрева, число конвекционных труб и размеры камеры конвекции.

1. Расчет горения топлива

Рассчитывается низшая теплота сгорания топлива:

[pic 1]          (1),

где: [pic 2] - удельная теплота сгорания i- го компонента топлива, кДж/м3, [pic 3] - содержание i- го компонента в топливе, % об. расчет вести без учета теплоты окисления азота.

Пересчитать теплоту сгорания в кДж/кг, для чего рассчитать плотность топлива.

Пересчитать состав топлива в % масс.

Рассчитать элементный состав топлива, % масс. Выполнить проверку:

C+N+H+O=100%   (2)

Определить теоретическое количество воздуха, необходимого для сжигания 1кг газа по формуле:

[pic 4] , [кг/кг]               (3)

Для печей с излучающими стенками коэффициент избытка воздуха принимают [pic 5]. Принять любой коэффициент избытка, из приведенного интервала и рассчитать действительное количество воздуха:

[pic 6]                      (4)

Плотность воздуха при нормальных условиях – 1.293 кг/м3.

Определить количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1кг топлива, кг/кг.

[pic 7]   (5)

Проверку правильности расчета выполнить по формуле:

[pic 8]                         (6)

Содержанием влаги в воздухе пренебрегаем.

Рассчитать объемное количество продуктов сгорания на 1кг топлива (при нормальных условиях), м3/кг.

[pic 9]                       (7)

где: Mi – молекулярная масса i- го компонента топлива.

Определить плотность продуктов сгорания (при нормальных условиях), м3/кг.

[pic 10]                                     (8)

Определить энтальпию продуктов сгорания 1кг топлива при Т=273, 300, 500, 700, 1100, 1500, 1900 К по формуле:

[pic 11]                       (9)

где: сi – массовая теплоемкость продукта сгорания.

Построить график q-T.

 Таблица 1. Состав топлива

Таблица 2. Плотность компонентов топлива, кг/м3

Таблица 3. Теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(кг*К)