Расчет сырьевых теплообменников «ГСС – ГПС»

10 страниц (Word-файл)

5.5 Расчет сырьевых теплообменников «ГСС – ГПС».

Газосырьевая смесь, перед входом в печь П-201 нагревается в теплообменнике Т-201, за счет тепла газопродуктовой смеси, выходящей из реактора Р-201.

Исходные данные для расчета:

- Расход ГСС - 198038 кг/ч, в том числе:

сырье - 170497 кг/ч,

ЦВСГ - 23861 кг/ч,

СВСГ - 3680 кг/ч.

- Расход ГПС - 198038 кг/ч, в том числе:

дизельное топливо - 164123 кг/ч,

бензин-отгон - 3409 кг/ч,

УВГ - 5283 кг/ч,

сероводород - 1193 кг/ч,

ЦВСГ - 24030 кг/ч,

ЦВСГ на охлаждение - 4954 кг/ч.

- Температура ГПС на входе в теплообменник - 345⁰С.

- Температура ГПС на выходе из теплообменника - 235⁰С.

– энтальпия бензина-отгона в жидкой фазе при 345⁰С, кДж/кг;

Рассчитаем узел смешения сырья, ЦВСГ и СВСГ:

- Температура сырья на входе в узел смешения - 140⁰С;

- Температура ЦВСГ на входе в узел смешения - 60⁰С;

- Температура СВСГ на входе в узел смешения - 40⁰С;

- энтальпия паров сырья при 140⁰С, кДж/кг;

=413 кДж/кг;

- энтальпия ЦВСГ при 60⁰С, кДж/кг;

=564 кДж/кг;

- энтальпия СВСГ при 40⁰С, кДж/кг;

=460 кДж/кг.

Определим количество тепла, поступающего с сырьем, ЦВСГ и СВСГ:

Для определения температуры смеси сырья, ЦВСГ и СВСГ (t_Х) рассчитаем количество тепла получившейся смеси и построим график – .

Таблица 5.31

Расчет энтальпии смеси сырья, ЦВСГ и СВСГ

рис. 5.6

По рис. 5.6 находим температуру ГСС после узла смешения t_x = 73⁰С.

Схема теплообмена:

Температуру нагрева ГСС определяем из теплового баланса теплообменника – ,

где - количество тепла, переданного газопродуктовой смесью, кДж/ч;

- количество тепла, принятого газопродуктовой смесью, кДж/ч;

Рассчитаем с помощью ПЭВМ мольную долю отгона для ГСС при 3,3 МПа и 73⁰С. Результаты расчета сведем в табл.2.46-2.47.

Количество принятого и переданного в теплообменнике тепла найдем по формулам:

Таблица 5.32

Расчет однократного испарения газосырьевой смеси на входе в теплообменник при 73⁰С и 3,1 МПа

Компоненты газосырьевой смеси	Расход (G_i), кг/ч	Молярная масса (M_i), кг/кмоль	Массовая доля ()	Количество (N_i), кмоль/ч	Мольная доля ()	Константа фазового равновесия (К_i)	Мольная доля компонента в жидкой фазе (х_i)	Мольная доля компонента в паровой фазе (у_i)
Н₂	6074	2	0,0311	2915,0	0,6273	19	0,0404	0,7668
СН₄	10867	16	0,0576	674,9	0,1452	8	0,0218	0,1746
С₂Н₆	5636	30	0,0258	161,1	0,0347	4,9	0,0084	0,0409
С₃Н₈	2383	44	0,0126	53,5	0,0115	3,45	0,0039	0,0133
SC₄H₁₀	1651	58	0,0041	13,1	0,0028	2,75	0,0012	0,0032
SC₅H₁₂	906	72	0,0017	4,4	0,0009	2,5	0,0004	0,0011
Сырье	170497	197,4	0,8672	824,7	0,1775	0,0001	0,9239	0,0001
Итого	198038	-	1,0000	4646,7	1,0000	-	1,0000	1,0000