Курсовая работа: Расчет печи и процессов горения
По
существующим нормам принимаем шаг размещения экранных труб S=0,25 м, расстояние
между вертикальными рядами радиантных труб S1=0,215 м. расстояние от
излучающих стен до экрана принимаем αт=1 м [2].
Высота
радиантной камеры:
 , м
где  - число труб в
одном вертикальном ряду,
 - расстояние
от верхней и нижней труб вертикального ряда до пола и потолка соответственно,
0,25 м.
 м.
Ширина
радиантной камеры:
 м.
Объем
камеры радиации:
 м3.
Теплонапряжение
топочного объема:
 кВт/м3.
Для
обеспечения равномерного нагрева каждой трубы экрана по окружности и по длине
принимаем для проектируемой печи газовые горелки ВНИИНефтехиммаша типа ГБП2а
теплопроизводительностью  =69,78 кВт.
Количество
горелок:
 .
Принимаем
для каждой из двух излучающих стен топки по 160 горелок: 20 горелок по длине, 8
по высоте. Размер горелки 0,5х0,5 м, поэтому площадь излучающей стены печи:
R=(0,5·20)(0,5·8)=40
м2,
А двух стен
80 м2.
3. Эксергетический и тепловой баланс печи
3.1 Эксергетический
баланс печи
 ,
где  – эксергия
исходного топлива, кДж/кг;
 – эксергия
атмосферного воздуха, кДж/кг;
 –эксергия
продуктов сгорания, кДж/кг;
 ,
где Т0
– температура окружающего воздуха, К;
Тк
– температура горения, определяется по диаграмме температура – энтальпия, К:
 кДж/кг
 – потери
эксергии в окружающую среду, кДж/кг:
 кДж/кг
 - потери
эксергии вследствие необратимости процесса горения, кДж/кг, вычисляется из
эксергетического баланса.
Эксергетический
КПД печи:
 .
Эксергетическая
диаграмма представлена на рис. 2.3.
Рис. 2.2 –
Эксергетическая диаграмма
3.2
Тепловой баланс печи
Уравнение
теплового баланса для трубчатой печи выглядит так:
Расчет
теплового баланса ведется на 1 кг топлива.
Статьи
расхода тепла:
 ,
где qпол.,
qух., qпот. – соответственно полезно воспринятое в печи
сырьем, теряемое с уходящими из печи дымовыми газами, теряемое в окружающую
среду, кДж/кг.
Статьи
прихода тепла:
 ,
где Cт,
Cв, Cф.п. – соответственно теплоемкости топлива, воздуха,
форсуночного водяного пара, кДж/кг;
Tт,
Tв, Tф.п. – температуры топлива, воздуха, форсуночного
водяного пара, К.
Явное тепло
топлива, воздуха и водяного пара обычно невелико и ими часто в технических
расчетах пренебрегают.
Итак,
уравнение теплового баланса запишется в следующем виде:
 ,
 ,
 ,
 кДж/кг.
Диаграмма
тепловых потоков представлена на рис. 2.3.
Рис. 2.3 –
Тепловая диаграмма
Список
использованных источников
1 Латыпов Р.Ш., Шарафиев
Р.Ф. Техническая термодинамика и энерготехнология химических производств. – М.:
Энергоатомиздат. – 1995. – 344 с.
2 Кузнецов А.А., Кагерманов
С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей
промышленности. Ленинград.: Химия. – 1974. – 344 с.
|
