Камера радиации и поверхность теплообмена

Поверхность нагрева радиантных труб определяется по формуле:

где Qр – количество тепла, переданного сырью в камере радиации, ккал/ч; qр – теплонапряженность радиантных труб.

Количество тепла, переданного сырью, в камере радиации (прямая отдача топки) будет складываться из прямой отдачи тепла нефти и мазуту. Конвекционный змеевик печи служит пароперегревателем. Поэтому тепло, сообщаемое в печи сырью, будет равно прямой отдаче топки:

Тогда из уравнения теплового баланса топки, количество тепла переданного сырью (нефть и мазут):

где - коэффициент эффективности (КПД) топки; - теплосодержание дымовых газов на выходе из камеры радиации при температуре tП.

Примем t = 800 °С и определим по графику q—t (см. рис. 40):

Ранее было принято, что потери в окружающую среду равны 7%. Пусть 5 % в том числе составляют потери тепла в топке. Тогда КПД топки, без ущерба для точности расчета примем:

Тогда для нефти:

для мазута

Имея в виду, что печь предназначена для нагрева нефти и мазута, то примем средние теплонапряженности [35, стр. 359] для нефти qрн = 40000 ккал/(м2×ч) и мазута qрм = 27000 ккал/(м2×ч).

Таким образом, поверхность нагрева экранных труб нефти будет равна:

мазута

Определим температуру сырья (нефти) на входе в радиантные трубы.

Полагая на основе опытных и расчетных данных, что нефть в конвекционных трубах не испаряется, найдем теплосодержа­ние ее и мазута на входе в радиантные трубы из уравнения:

Тогда для нефти найдем:

для мазута:

По таблице теплосодержаний жидких нефтепродуктов (5, стр. 321) искомые температуры tкн = 260 °С и tкм = 356 °С.

Выбираем трубы диаметром 127´8 мм с полезной длинной lтр. = 3,5 м (полная длина трубы, с учетом особенностей крепления в цилиндрических печах, равна 4 м). Число радиантных труб для нефти и мазута:

Учитывая опыт промышленности, принимаем печь беспламен­ного горения с двухрядным экраном двухстороннего обогрева, с горизонтальным шахматным расположением труб и двумя ниж­ними конвективными пучками (рис. 41). По существующим нор­мам принимаем шаг радиантных труб S = 0,25 м. Тогда расстоя­ние между вертикальными рядами радиантных труб:

По данным Гипронефтемаша [47, стр. 14] расстояние от излу­чающих стен до трубного экрана должно быть от 0,6 до 1,0 м. Принимаем это расстояние ат = 1 м. В каждом вертикальном ряду экрана разместим по 10 труб нефтяных и по 2 мазутных. Тогда высота радиантной камеры (топки) будет (см. рис. 41)

где Np—число труб в одном вертикальном ряду; lт = 0,25 м—расстояние от нижней и верхней труб вертикаль­ного ряда соответственно до пода и потолка печи.

Ширина радиантной камеры печи:

На потолке левой и правой частей радиантной камеры разме­щаем по три трубы с шагом 0,25 м. Объем камеры радиации:

Copyright © 2026 - All Rights Reserved - www.chemicalnow.ru