5.2. Кинетической расчет конвекционной зоны печи.
Теплопередача
лимитируется переносом в конвекционной
зоне печи:
,
имеет место как радиантный, так и
конвекционный теплообмен:
.
Сравним коэффициенты теплопередачи Кдействс Ктеорет.
Коэффициент теплоотдачи конвективного теплообмена.
Найдем радиантную составляющую.
Температура наружной поверхности труб змеевика.
Коэффициенты теплоотдачи газов определяем по номограмме.
Реальный коэффициент теплопередачи на внешней стороне труб.
Конвективная поверхность нагрева.
Число труб в конвекционной камере и число рядов по вертикали.
Высота камеры конвекции.
Заключение.
В результате проведенных расчетов основных участков установки пиролиза были получены следующие результаты:
|
Температура адиабатного горения топлива |
2204 К |
|
Эксергетический КПД процесса горения топлива |
71,354 % |
|
Тепловая нагрузка печи пиролиза |
2,44 МВт |
|
Эксергетический КПД печи пиролиза |
88,044 % |
|
Расход топлива |
0,006343 кмоль/с |
|
Эксергетический КПД химического реактора |
40,831 % |
|
Расход водяного пара |
1,575 кг/с |
|
Дополнительный расход топлива |
0,002975 кмоль/с |
|
Механическая мощность паровой турбины |
2,047 МВт |
|
Промежуточные температуры в КЗП |
Тx= 814,5 К Ty= 688 К Tz= 667,6 К |
|
Температура перевала |
1350 К |
|
Расчетный коэффициент теплопередачи в КЗП |
48,227 Вт/(м2К) |
|
Число труб в конвекционной камере |
104 шт |
|
Высота камеры конвекции |
5,3 м |
Проведенный поверочный расчет радиантной и конвекционной зоны печи подтверждает правильность выбора конструкции печи.
В качестве элемента энергосбережения было предложено использовать теплоту продуктов пиролиза для генерации пара высокого давления. Полученное значение мощности паросиловой установки говорит о возможности использования ее для сообщения механической мощности используемым в компрессорным установкам, а также для каких-либо других целей. Это позволяет избежать использования в технологической схеме иных источников энергии. Следствием этого является снижение себестоимости производимого продукта.
Проведенные расчеты показывают необходимость разработки энерго-химико-технологических систем и их эффективность в условиях современной экономики.
Список использованной литературы.
1. Смирнов Л.Ф., Шибаева, Миносьянц С.В. Термодинамические расчеты основных процессов в энерго-химико-технологических системах. - М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1988. - 68 с.
2. Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. - М.: Химия. 1980. - 254 с.
3. Краткий справочник физико-химических величин. 8-е изд., перераб. Под ред. А.А. Равделя. Л.: Химия, 1983. - 232 с.
4. Дементьев А.И., Смирнов В.А., Волошин Н.Д., Миносьянц С.В. Теплотехнические расчеты печей химической промышленности. М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1985. - 58 с.
5. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия. 1988. - 592 с.