Расчет трубчатой печи

Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Декабря 2011 в 18:34, курсовая работа

Описание работы

Одним из основных классификационных признаков промыш¬ленных трубчатых печей является их целевая принадлежность — использование в условиях определенной технологической уста¬новки. Так, большая группа печей, применяемых в качестве на¬гревателей сырья, характеризуется высокой производительно¬стью и умеренными температурами нагрева (300—500СС) угле¬водородных сред (установки AT, АBT, вторичная перегонка бен¬зина, ГФУ). Другая группа печей многих нефтехимических про¬изводств одновременно с нагревом и перегревом сырья исполь¬зуется в качестве реакторов.

Содержание

Введение 4
1.Исходные данные 6
2. Расчетная часть 7
2.1 Расчет процесса горения топлива 7
2.2 Тепловой баланс трубчатой печи. Расчет коэффициента полезного
действия и расхода топлива 10
2.3 Выбор типоразмера трубчатой печи и горелки 13
2.4 Упрощенный расчет камеры радиации 15
2.5 Расчет диаметра печных труб 20
2.6 Расчет камеры конвекции 21
2.7 Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи 24
2.8 Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы 30
Заключение 34
Список использованных источников

Скачать полностью (377.99 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

курсач (2).doc

— 1.12 Мб (Скачать)

                                                          ;                                         (74)

шт.;

      

                                       (75) 
; 

    Алгоритм  расчета давления в начале участка  испарения методом итераций: 

  1. Пусть
  2. При 
  3. средняя температура продукта на участке испарения, , оС:

           ;    (76)

  1. Плотность сырья при средней температуре на участке испарения , кг/м3:

(77)              

              

  1. теплосодержание сырья при температуре  начала испарения, кДж/кг:

                                                                      (78)

  1. Длина участка  испарения lИ  по формуле (71) равна:

  1. Рачетный  коэффициент А определяется по формуле (69):

     
     

  1. Рачетный  коэффициент В определяется по формуле (70):

 
 

  1. Давление в начале участка испарения рассчитывается по формуле (68):

Результаты итераций представлены в таблице 6. 

    Таблица 6 – Расчет давления в начале участка испарения методом итераций

   
 
 
 
  
 
 
 
  
 
 
 
  
 
 
 
        
 
 
 
Рзад, Па t, tср ρср q l A B Pрасч Па
800000,0000 260 307,5000 716,0000 638,5445 631,5953 227,3169 3450701,9483 1212674,2733
1212674,2733 290,1671 322,5836 706,3465 739,2825 432,1577 230,4235 5043175,2167 1011614,4982
1011614,4982 276,9292 315,9646 710,5827 694,2986 521,2152 229,0499 4181472,5062 1105537,5087
1105537,5087 283,4711 319,2355 708,4892 716,3748 477,5096 229,7267 4564195,0796 1060487,6938
1060487,6938 280,6555 317,8277 709,3902 706,8366 496,3929 229,4349 4390568,5796 1080183,1372
1080183,1372 281,8864 318,4432 708,9963 710,9998 488,1508 229,5624 4464700,3023 1071631,2332
1071631,2332 281,3520 318,1760 709,1674 709,1908 491,7322 229,5070 4432183,2508 1075355,5950
1075355,5950 281,5847 318,2924 709,0929 709,9784 490,1730 229,5311 4446281,6306 1073735,7322
1073735,7322 281,4835 318,2417 709,1253 709,6358 490,8512 229,5206 4440137,8816 1074440,6676
1074440,6676 281,5275 318,2638 709,1112 709,7849 490,5561 229,5252 4442809,2856 1074133,9675
1074133,9675 281,5084 318,2542 709,1173 709,7200 490,6845 229,5232 4441646,5983 1074267,4195
1074267,4195 281,5167 318,2584 709,1147 709,7482 490,6286 229,5241 4442152,4285 1074209,3543
1074209,3543 281,5131 318,2565 709,1158 709,7359 490,6529 229,5237 4441932,3257 1074234,6190
1074234,6190 281,5147 318,2573 709,1153 709,7413 490,6423 229,5238 4442028,0919 1074223,6262
1074223,6262 281,5140 318,2570 709,1155 709,7390 490,6469 229,5238 4441986,4228 1074228,4093
1074228,4093 281,5143 318,2571 709,1154 709,7400 490,6449 229,5238 4442004,5533 1074226,3281
1074226,3281 281,5141 318,2571 709,1155 709,7395 490,6458 229,5238 4441996,6646 1074227,2336
 

    Таким образом, давление в начале участка  испарения равно 

,

      Потери напора на участке нагрева  радиантных труб , Па:

    

                                                                   

                                                    (79) 

где - коэффициент гидравлического сопротивления, [2];                 

       - эквивалентная длина участка нагрева радиантных труб по одному

               потоку,м.

     - плотность продукта при средней  температуре (tср) на участке нагрева

           радиантных труб.

    U – массовая скорость продукта в радиантных  трубах на один поток                             

                                                 (80) 

    

                                             (81) 

; 

     (82) 
 

Потери напора в конвекционных трубах для одного потока:

                                               (83) 
где lк – эквивалентная длина конвекционных труб,м:

      nк – число конвекционных труб в одном потоке:

     - плотность продукта при средней температуре (tср) в конвекционных трубах, кг/м3 

      Uк – массовая скорость продукта конвекционных трубах на один поток, кг/(м2), Uk=Uн.                    

                                                ,                                                   (84)

                                                       (85) 
 

                                                     (86) 

;

    

    Определение статического напора в змеевике печи:

                                       ,                                                (87)

где - высоты камер радиации и конвекции соответственно, м:

     - плотность продукта при средней  температуре змеевика, кг/м3;

                                                       (88) 
где - число труб расположенных в вертикальном ряду,

;

, 

    

    В разделе рассчитано общее гидравлическое сопротивление змеевика печи. Давление на входе в печь составляет 14,7571 атм.

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2. 8  Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы 

    Данный  этап расчета предназначен для определения  стандартного диаметра и высоты дымовой  трубы.

     Общее сопротивление  всего газового тракта определяется выражением

                                (89) 
где - разряжение в топочной камере,  [2];

     - потери напора в камере  конвекции,  [2];

     - потери напора в газоходе  на преодоление местных сопротивлений;

     - потери напора на трение  в дымовой трубе.

                                                                                    (90)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (внезапное расширение (ξ1), внезапное сужение (ξ2), шибер или заслонка (ξ3)), ξ1 =0,02; ξ2 = 0,04;    ξ3= 4 ; 

, [1]

    W – линейная скорость продуктов сгорания,   W=8 м/с , [2];

     - плотность продуктов сгорания, кг/м3;

                                                   ,                                                (91)

где - соответственно потери напора при входе в трубу и выходе из нее,

      потери напора на трение при  движение газов в дымовой трубе:

                                                        (92) 
где - коэффициенты местных сопротивлений при входе в трубу и выходе из нее,     [1];

- плотность газов в трубе  при средней температуре, кг/м3;  

                                              ,                                               (93)

где - коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по формуле

Якимова.

                                                               ,                                                     (94)

    Плотность продуктов сгорания при нормальных условиях определяется уравнением

                                                  ,                                                      (95)

где  - сумма масс продуктов сгорания на 1 кг топлива,  кг/кг;

     - объемное количество продуктов  сгорания на 1 кг топлива, м3/кг:

                                   ,                    (96)

    

.

.

    Температура продуктов сгорания на выходе из дымовой  трубы определяется разностью:

                                                    ,                                                 (97)

.

    Средняя температура в дымовой трубе  равна:

                                                                          

                                         (98) 

    Плотность продуктов сгорания при любой  заданной температуре (Т) определяется выражением:

                                                               ;                                                (99)

    Диаметр дымовой трубы рассчитывается по формуле:

                                                      ,                                                 (100)

где – число дымовых труб, , [1];

    V – объемный расход продуктов сгорания при tух, м3/с :

                                                       ,                                                  (101)

где В  – часовой расход топлива, кг/ч.

    

      

Из ряда стандартных значений выбирается диаметр дымовой трубы [1].

     .

    Высота  дымовой трубы может быть рассчитана методом итераций по уравнению                                 ,                                         (102)

где - плотность и температура воздуха, [1];

Па

Потери  напора в газоходе на преодоление  местных сопротивлений находится  по формуле (90):

    Пусть h=40 м, тогда по формуле (93):

    

;

Общее сопротивление всего газового тракта определяется по формуле  (89):

;

    Таким образом, итерация продолжается и h=40,1093 м

Результаты итерационного  расчета представлены в табл.

№ итерации hзад ∆Р2 ∆Робщ hрасч
1 40,0000 9,3363 206,9985 40,1044
2 40,1044 9,3607 207,0229 40,1091
3 40,1091 9,3618 207,0240 40,1093
4 40,1093 9,3618 207,0240 40,1093
5 40,1093 9,3618 207,0240 40,1093

Информация о работе Расчет трубчатой печи