Расчёт печи П-201, предназначенной для нагрева газосырьевой смеси до 341 градусов перед подачей в реактор Р-201

Страницы работы

Содержание работы

       5.6  Расчёт печи.

Печь П-201 предназначена для нагрева газосырьевой смеси до 341оС перед подачей в реактор Р-201. Топливом печи является газ топливной сети.

       Исходные данные:

       КПД печи – 72%;

       Температура на входе в печь – 261оС;

       Температура на выходе из печи – 341оС;

       Тепловое напряжение радиантной секции – 19400 ккал/м2ч;

       Тепловое напряжение конвекционной секции – 5950 ккал/м2ч.

eskis1

Рис. 5.9

Определим полезную тепловую мощность печи по формуле:

где QПОЛ – полезная тепловая мощность печи, кДж/кг

 – расход сырья в парах при температуре 2610С, кг/ч;

= 40325 кг/ч (см. табл. 5.39);

– энтальпия сырья в парах при температуре 2610С, кДж/кг;

= 865 кДж/ч (см. рис. 5.1);

– расход сырья в жидкой фазе при температуре 2610С, кг/ч;

= 130172кг/ч (см. табл. 5.39);

– энтальпия сырья в жидкой фазе при температуре 2610С, кДж/кг;

= 607 кДж/ч

607 кДж/кг;

 – энтальпия ЦВСГ при температуре 2610С, кДж/кг;

= 1640 кДж/ч (см. рис. 5.2);

– энтальпия СВСГ при температуре 2610С, кДж/кг;

= 1680 кДж/ч (см. рис. 5.2)

Для определения расхода сырья в паровой и жидкой фазах рассчитаем его молярную долю отгона при 2610С и 3,4 МПа (см. табл. 5.38 и 5.39).

  Рассчитываем теплоту сгорания газообразного топлива:   

где  - массовая теплота сгорания компонентов топлива, КДж/кг.

        Расход топлива рассчитываем по формуле:

Принимаем распределение тепловой нагрузки между радиантной (QP) и конвекционной (Qk) секциями.

       Теплонапряжённость поверхности радиантной секции (qp) равной 19400 ккал/м2ч, конвекционной секции (qk) – 5950 ккал/м2ч. Тогда поверхность нагрева радиантных (Fp) и конвекционных (Fk) труб находим по формулам:

       Число труб радиантной секции (np)  и конвекционной секции (nk) находим из соотношения:

         

где d – диаметр труб,

      dр = 0,199м;

      dк = 0,139м;

      lпол – полезная длина труб,

      lпол = 12,5м.

                                      

 В ходе расчётов получены следующие данные:

  –расход топлива в печи – 2009 кг/ч;

  –поверхность нагрева радиантных труб – 658м2;

  –поверхность нагрева конвекционных труб – 538м2;

  –число труб радиантной секции – 84;

  –число труб конвекционной секции – 99.


Таблица 5.38

Расчет однократного испарения газосырьевой смеси на входе в печь П-201 при 2610С и 3,4 МПа

Компоненты

газосырьевой смеси

Расход

(Gi), кг/ч

Молярная масса (Mi), кг/кмоль

Массовая доля

()

Количество (Ni),

кмоль/ч

Мольная

доля

()

Константа

фазового равновесия (Кi)

Мольная доля компонента в жидкой фазе (хi)

Мольная доля компонента в паровой фазе (уi)

Н2

6074

2

0,0311

2915,0

0,6273

19

0,0386

0,7339

СН4

10867

16

0,0576

674,9

0,1452

8,3

0,0202

0,1679

С2Н6

5636

30

0,0258

161,1

0,0347

5

0,0079

0,0395

С3Н8

2383

44

0,0126

53,5

0,0115

3,3

0,0039

0,0129

SC4H10

1651

58

0,0041

13,1

0,0028

2,5

0,0012

0,0031

SC5H12

906

58

0,0017

4,4

0,0009

2,25

0,0005

0,0010

Сырье

170497

197,4

0,8672

824,7

0,1775

0,045

0,9276

0,0417

Итого

198038

-

1,0000

4646,7

1,0000

-

1,0000

1,0000

Таблица 5.39

Материальный баланс однократного испарения газосырьевой смеси на входе в печь П-201 при 2610С и 3,4 МПа

(мольная доля отгона е = 0,8467)

Компоненты газосырьевой смеси

Приход

Расход

Парожидкостная смесь

Паровая фаза

Жидкая фаза

кг/ч

кг/ч

кг/ч

Н2

6074

0,0311

2915,0

0,6273

6019

0,1020

2888

0,7339

55

0,0004

27

0,0386

СН4

10867

0,0576

674,9

0,1452

10637

0,1867

660

0,1679

230

0,0018

14

0,0202

С2Н6

5636

0,0258

161,1

0,0347

5467

0,0824

155

0,0395

169

0,0013

6

0,0079

С3Н8

2383

0,0126

53,5

0,0115

2261

0,0394

51

0,0129

122

0,0009

3

0,0039

SC4H10

1651

0,0041

13,1

0,0028

1600

0,0126

12

0,0031

51

0,0004

0,9

0,0012

SC5H12

906

0,0017

4,4

0,0009

883

0,0051

4

0,0010

23

0,0002

0,3

0,0005

Сырье

170497

0,8672

824,7

0,1775

40325

0,5718

164

0,04174

130172

0,9950

660

0,9276

Итого

198038

1,0000

4646,7

1,0000

67216

1,0000

3935

1,0000

130822

1,0000

712

1,0000

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
162 Kb
Скачали:
0