Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 [ 182 ] 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Рис. XXI-20. Схема трубчатой печи с поАоп>евом воздуха

Одним из наиболее надежных способов зашиты от коррозии является предварительный подогрев воздуха каким-либо способом (например, в водяных или паровых калориферах) до температуры выше точки росы. Такая коррозия может иметь место и на поверхности конвекционных труб, если температура сырья, поступающего в печь, ниже точки росы.

Рассмотрим последовательность расчета воздухоподогревателя. Расчет обычно начинается с определения температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе.

Искомая температура находится из уравнения теплового баланса воздухоподогревателя. При использовании обозначений (см. рис. XXI-20) тепловой баланс (в расчете на 1 кг топлива) может быть представлен следующим образом:

(H, -H,}n.=aIQ(f.-f„), (XXI.19)

где Т1„ - коэффициент полезного использования тепла в воздухоподогревателе; при достаточно хорошей изоляции воздухоподогревателя т„ = = 0,9-0,96.

Указанное уравнение составлено, исходя из предпосылки, что весь воздух, требуемый для горения, проходит через воздухоподогреватели. Если через подогреватель проходит только часть воздуха, то в уравнении (XXI. 19) фигурирует лишь то количество воздуха, которое в действительности проходит через аппарат.

Температуру дымовых газов на выходе из камеры конвекции ц, выбирают, руководствуясь теми соображениями, которые были изложены ранее, а именно: температура дымовых газов, покидающих камеру конвекции, {ц, должна быть выше начальной температуры сырья f, и обеспечивать желаемый температурный напор. Рекомендуется принимать значение - f, в пределах 100-150 °С.

Выбрав температуру t, переходят к выбору температуры дымовых газов, поступающих в дымовую трубу, t.

Таким образом, в уравнении теплового баланса (XXI. 19) остается неизвестной величина - конечная температура подогрева воздуха, которая и определяется из этого уравнения.

Далее определяется коэффициент полезного действия печи при помощи уравнения

о; о; о;

где последний член выражает относительные потери тепла в воздухоподогревателе.

Последующий расчет печи осуществляется обычным способом. Отметим, что в связи с подогревом воздуха приведенная температура исходной системы Tq превышает аналогичную величину для печей, не имеющих подогрева воздуха.

При составлении теплового баланса камеры радиации необходимо также учитывать количество тепла, вносимого воздухом. В этом случае уравнение (XXI. 17) будет иметь вид:

Р Р т о в в 1

Поверхность воздухоподогревателя определяется по уравнению ° к At

в ср

где Q„ - количество тепла, воспринимаемого воздухом 550

о =ВаГС it -t );

в о bV в н /

Atcp - температурный напор в воздухоподогревателе, определяемый из уравнения

Мер = (At, - A(J/2,

где Л(б и Л(„ - соответственно большая и меньшая разности температур.

На рис. XXI-21 показан случай, когда большая разность температур наблюдается со стороны входа потока дымовых газов в воздухоподогреватель.

В данном случае без особой погрешности можно принимать среднеарифметическое значение Л(р, так как At/At < 2.

Пренебрегая малым сопротивлением потоку тепла через стенки воздухоподогревателя, определяем коэффициент теплопередачи по уравнению

где а, и ttj - соответственно коэффициенты теплоотдачи от дымовых газов к стенке воздухоподогревателя и от стенки к нагреваемому воздуху; величины а, и ttj определяются по соответствующим уравнениям, изложенным в курсе теплопередачи.

В качестве воздухоподогревателя используется типовое оборудование, применяемое в котельной технике.

Как отмечалось выше, для использования тепла дымовых газов широко применяется установка котлов-утилизаторов; для этой цели также используется типовое стандартное оборудование, обеспечивающее получение перегретого водяного пара необходимых параметров.

Используя те же обозначения, которые применялись при расчете воздухоподогревателя, из теплового баланса потока дымовых газов определяют количество тепла, которое может быть использовано для получения водяного пара

уху «У

где Оку ~ тепло, передаваемое дымовыми газами в котле-утилизаторе; •Рку - коэффициент использования тепла в котле-утилизаторе.

Количество водяного пара, которое может быть получено в котле-утилизаторе

Дымовые газы

Воздух

Рис. XXI-21. Схема потоков дымовые газы - воздух (к определению температур-

ного напора) •4/б~ш~в м~ух fa