Гидравлический расчет змеевика печи
Целью гидравлического расчета является определение давления сырья на входе в змеевик печи. Так как давление на выходе из змеевика печи известно—в нашем случае pкн = 1,8 кГ/см2 и pкм = 0,23 кГ/см2 то для отыскания давления на входе в змеевик необходимо рассчитать потери напора в нем. В проектируемой печи происходит частичное испарение нефти, поэтому гидравлический расчет змеевика ведем по методу Б. Д. Бакланова [40].
Давление сырья на входе в змеевик печи рассчитываем по формуле:
где DРи — потери напора на участке испарения, кГ/см2; DРн — потери напора на участке нагрева радиантных труб, кГ/см2; DРк — потери напора в конвекционном змеевике печи (по одному потоку), кГ/см2; DРст. — статический напор, необходимый для подъема нефти в змеевике от уровня ее ввода в конвекционный змеевик до уровня вывода из радиантных труб, кГ/см2.
Расчет необходимо начинать с определения потерь напора на участке испарения:
где pн — давление в начале участка испарения.
Началом участка испарения называется то сечение змеевика печи, в котором сырье закипает, т. е. достигает температуры начала однократного испарения. При этой 
температуре упругость насыщенных паров сырья становится равной давлению в начале участка испарения.
Давление в начале участка испарения определяется методом постепенного приближения. Для некоторого облегчения расчетов предварительно строят вспомогательную кривую зависимости температуры начала однократного испарения сырья от давления (или кривую Р = f(tн.о.и.) — зависимости упругости насыщенных паров сырья от температуры начала однократного испарения).
Фракционный состав отбензиненной нефти приведен в табл. 23.
Таблица 23
|
Пределы кипения фракций, °С |
180-250 |
250-300 |
300-345 |
345-437 |
437-462 |
462-500 |
Выше 500 |
|
Выход фракций, масс. % |
10,69 |
9,56 |
7,90 |
16,40 |
6,22 |
9,45 |
39,78 |
Порядок построения кривой Р = f(tн.о.и.) следующий:
1. Для каждой фракции отбензиненной нефти (см. табл. 23) находим среднюю температуру кипения (как среднеарифметическую температуру начала и конца кипения).
2. Рассчитываем молекулярные массы фракций по формуле Б. П. Воинова:
3. Зная массовую долю xi, каждой фракции в сырье и ее молекулярную массу Мi, находим ее мольную долю хi в сырье по формуле:
4. Каждую узкую фракцию в соответствии с ее молекулярной массой приравниваем (условно) к индивидуальному углеводороду (алкану) и находим при нескольких температурах (в нашем случае при 260, 300 и 340 °С) по диаграмме Кокса для каждой фракции (приравненной к индивидуальному углеводороду) упругость Pi насыщенных паров. Вычисляем произведения 
, выражающие парциальное давление паров каждой фракции, и по уравнению изотермы жидкой фазы находим для каждой из выбранных температур упругость паров сырья, т. е. давление, при котором сырье закипит при данной температуре.
Все эти определения и расчеты сведены в табл. 24.
По данным этой таблицы построена кривая Р = f(tн.о.и.) упругости паров нефти (рис. 43).
Предварительно задаемся давлением в начале участка испарения pн = 1,9 am и по кривой (см. рис. 43) находим температуру начала однократного испарения (закипания) отбензиненной нефти, соответствующую этому давлению, tн = 307 °С. Эта температура выше той, с которой нефть входит в радиантные трубы ( tкн = 260 °С). Это значит, что испарение нефти начинается в радиантной секции.
Смотрите также
Синтез замещенных пирролов
Пятичленные
гетероциклические структуры, такие как пиррол, а также сопряженные молекулы,
содержащие пиррольные фрагменты потенциально важны в качестве оптических
электроактивных материалов. ...
Кадмий
...