Гидравлический расчет змеевика печи

Страница 1

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 Подпись: 
Рис. 43. График для определения упругости паров.
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.

Страницы: 1 2 3 4

Смотрите также

Расчет сметной стоимости проектируемого объекта
Капитальные вложения в проектируемый объект принято называть полной сметной стоимостью этого объекта. В проектных организациях расчет капитальных затрат осуществляется путем составления локальных с ...

Электрохимическое внедрение и анодное растворение лития на электродах из интеркалированных углеграфитовых материалов
...

Синтех азотной кислоты
Азотная кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO3 объясняется огромным значением азотной кислот ...