Конвекционная камера

Поверхность нагрева конвекционных труб определяется по формуле:

где Qк — количество тепла, передаваемого сырью в конвекцион­ных трубах, ккал/ч;К – коэффициент теплопередачи в пароперегревателе, ккал/(м2×ч×град); Dtср – средний температурный напор, °С.

Количество тепла, передаваемого нефти, мазуту и пару в конвекционных трубах, определим так:

Коэффициент теплопередачи в конвекционной камере вычис­лим по формуле:

где a1 — коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к трубам, ккaл/(м2×ч×гpaд); aл — коэффициент теплоотдачи излучением от трехатомных газов к трубам, ккaл/(м2×ч×гpaд).

Коэффициент a1 определим по формуле Д. А. Литвинова:

где С — коэффициент, зависящий от шага труб; em — коэффициент, учитывающий расположение труб и число рядов труб; принимаем em =0,255; Е — коэффициент, зависящий от средней температуры дымовых газов; находим по графику [35, стр. 486] для tср.= 0,5(tП + tух.) = 0,5(800 + 400) = 600°С, Е = 21,7; и — массовая скорость дымовых газов в свободном сечении конвекционной камеры, кг/м2×ceк; dн — наружный диаметр конвекционных труб, м; п—показатель степени, определяемый по таблице [35, стр. 404]; в нашем случае n = 0,6.

Определим коэффициент С. В камерах конвекции устанавли­ваются трубы с полезной длиной lтр. = 3,5 м, наружным диаметром dн = 102 мм и толщиной стенки 6 мм. В каждой камере компо­нуется змеевик для одного потока сырья. В одном горизонталь­ном ряду в каждой камере устанавливается по четыре трубы. Конвекционные трубы размещаются в шахматном порядке. Соглас­но размерам печных двойников принят шаг труб S = 172 мм. В зависимости от S коэффициент С найдем по формуле:

Массовую скорость дымовых газов в узком (свободном) сечении каждой из двух конвекционных камер определим по формуле:

где fгаз. — площадь свободного сечения для прохода дымовых га­зов в пучке, м2.

Величину fгаз. вычислим по формуле:

Согласно приведенной схеме ширина каждой конвекционной камеры:

где n1 = 4 — число труб в одном горизонтальном ряду.

Следовательно:

Тогда

После подстановки всех величин в формулу для вычисления a1 получим:

Коэффициент теплоотдачи излучением от трехатомных газов определяется по формуле:

где и — коэффициенты теплоотдачи излучением от СО2 и Н2О, определяемые по номограммам [40, стр. 478] в зависимости от средней температуры дымовых газов в конвекционной камере, силы поглощения трехатомных газов и температуры стенки.

Коэффициент теплоотдачи излучением газов можно определить также по формуле Нельсона [47, стр. 4791:

Суммарный коэффициент теплопередачи будет равен:

В конвекционной камере проектируемой печи теплопередача от дымовых газов к сырью в трубах осуществляется при смешан­но-перекрестном токе с индексом противоточности [40, стр. 116], равным единице. Поэтому средний температурный напор рас­считываем по уравнению Грасгофа:

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