Глава 5             Р А С Ч Е Т      П Е Ч И

             Рассчитаем печь вертикально-факельного типа, с большими и потолочными экранами с верхним расположением камеры конвекции, с верхней тягой.

               Согласно технологической схеме, в печь атмосферной колонны подается частично  отбензиненная нефть с куба колонны КЛ-1. Согласно составу нефти с верха колонны КЛ-1 уходит 13,3%  легкого бензина, что составляет при  мощности 3млн.т/год

                                       3000000 х 0,133 =399000 т/год ,

тогда с куба КЛ-1 в печь подается

                                       3000000-399000=2601000 т/год

             или                    26010000: 8160=318,75 т/час=318750 кг/час

              Полезная тепловая нагрузка состоит из тепла, затраченного на нагрев и испарения нефти и на перегрев водяного пара. Определим вначале количества тепла, требующегося для перегрева водяного пера с 270° С до 450° С

                                       Q пер.в.п.   =     Qв.п.  [ xl + c (t3   -t4)] ,          ( 1 )

 где      Qпер. В.п. - масса перегреваемого пера , гк/ч. Его масса равна 2% от количества нефти,

                            т.е. 318750х 0,02 = 6375 кг/ч;

             x  -          влажность насыщенного водяного пара;

             c -           теплоемкость, Ккал/кг х град;

             t3, t4-       температура нагрева , С

                       Qпер.в.п. = 6375 [ 0,02 х 538,9 + 1,82 ( 450 - 270)] = 2157159,7 Ккал/г =

                                    = 9016927,5 к Дж/г = 2504702 Вт /г = 2,504 х 10⁶ Вт

                     Количества тепла необходимого для нагрева и испарению нефти Qc определяется

 по формуле:   

                                            Qс =  G[ egt^н  + (1- e) gt^ж - gt ^ж ],                      (2)

 
    где    Qс - количество сырья, кг/ч;

               e - доля отгона;

               g t^н gt ^ж - энтальпия  паровой и жидкой фазы сырья при температуре на выходе

                           его из печи,  кДж/кг;

               gt ^ж - энтальпия жидкого сырья при температуре на выходе в печь, кДж/кг;

                    t1 =240 C  t2   = 375° C

                                                       1                 1

                                             gt ^ж = ------ x a = ------- x 505 = 544.5 кДж/кг  

                                                     Ö  d 15        Ö  0.86

                                                           1

                                                  gt = ------   x 841 = 906.9 к Дж /кг

                                                         Ö 0.86

                              gt = a ( 4- d 15) -308.9 = 452.6 (4-0.86) -308.9 = 1112.3 к Дж/кг

 Исходя из приведенного состава нефти при ее нагреве до 375 С  е =0,55

                              Qc = 318750 [ 0.55 x 1112.3 + 0.45 x 906.9 - 544.5 ]=151524180 кДж/ч =

                                     = 151,52 х 10 кДж/г = 41,85 х 10 Вт

 Потери тепла для трубчатых печей доля потерь в пределах 2 - 5 %. Ориентировочно принимается 3%., тогда:

                                 Qпот.= 41,85 х 10 х 0,03 = 1,255 х 10 Вт

таким образом:

                                  Qп = 41,85 х 10 + 1,25 х 10 +2,504 х 10 = 45,604 х 10 Вт

Для получения этого количества тепла необходимо сжечь следующее количество сухого газа с тепловодной способностью 46673 кДж /кг  (12893,1 Вт) 

                                   Gг =  45,604 х 10 :12893,1 = 3537,1 кг

или мазута с теплотворной способностью 40740 кДж/к (11254,2 Вт)

                                    Cm= 45,604 х10 :11254,2 =4052,2 кг...