Расчет камер конвекции

Рассчитаем массовый расход дымовых газов:

Среднее живое сечение камеры конвекции (определено по чертежу) f_к = 9, 2 м².

Массовая скорость дымовых газов:

u = G_к / f_к = 1, 453 кг/(с ∙ м²). (2.58)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией можно определить, если известна величина Е, которая зависит от средней температуры дымовых газов t_ср:

E = 14, 597 + 1, 794 ∙ 10^-2 ∙ t_ср – 9, 9 ∙ 10^-6 ∙ t_ср + 2, 6 ∙ 10^-9 ∙ t_ср, (2.59)

E = 21, 807;

Для шахматного расположения пучка труб коэффициент теплоотдачи излучением трехатомных газов приближенно может быть рассчитан по формуле Нельсона:

α _р = 0, 0256 t_ср – 2, 33 = 11, 494 Вт/(м² ∙ К). (2.61)

Суммарный коэффициент теплоотдачи от газа к поверхности труб с учетом 10% добавки от излучения стенок камеры составит:

α _к = 1, 1(α _р + α _к) = 34, 964 Вт/(м² ∙ К). (2.62)

При разогреве жидкого продукта теплопередача лимитируется в основном теплоотдачей снаружи труб, поэтому можно считать, что коэффициент теплопередачи k приблизительно равен α _к:

k = α _к = 34, 964 Вт/(м² ∙ К). (2.63)

Энтальпия нефти на выходе из камеры конвекции:

этому значению соответствует температура t_к = 268°С [11].

Средняя движущая сила процесса теплопередачи:

где Δ t_б – большая разница температур, Δ t_б = t_пр – t_к = 445°С;

Δ t_м – меньшая разница температур, Δ t_м = t_k – t_c = 178°С;

Δ t_ср = 291, 5°С.

Необходимая поверхность теплообмена конвективных труб:

Невязка по поверхности теплообмена:

Теплонапряженность конвективных труб:

Поверочный расчет печи П-1 показал, что невязки по конвективной поверхности теплообмена, теплоте, передаваемой в камере радиации, температуре перевала и полезному количеству тепла находятся в пределах 10%, что свидетельствует об удовлетворительной работе печи.