【《石油减压加热炉的工艺计算过程案例》2800字】

石油减压加热炉的工艺计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u7979石油减压加热炉的工艺计算过程案例 176871.1加热炉的总热负荷的计算 2144871.2燃料燃烧计算 3298711.2.1燃烧的低发热值 3270071.2.2燃烧所需的理论空气量及实际空气量 3272581.2.3全炉热效率的计算 3310311.2.4燃料用量 4184691.2.5火咀个数的确定 464911.2.6烟道气流量的计算 475281.3辐射室计算 4217991.3.1辐射室的热负荷 485501.3.2辐射室表面积及管径、管心距的确定 5257601.3.3辐射室尺寸及炉管长度与炉管数 5234871.3.4当量冷平面 6189241.3.5求暴露砖墙面积与当量冷平面之比 77591.3.6烟气的黑度 747501.3.7总交换因素F 890411.3.8辐射室热平衡 8310581.3.9求辐射室出口温度烟气温度 8280401.3.10校核 1014131.4对流室计算 1170751.1.1对流室得热负荷 11192571.1.2对数平均温差 115351.1.3对流室主要尺寸 11313081.1.4总传热系数 12128421.1.5对流室总传热系数 1310971.1.6对流管总表面积 14202741.1.7对流室的表面热强度 14244071.5炉管内压力降的比重 14323131.5.1求汽化点 1435381.5.2求汽化段的当量长度 14193891.5.3汽化段气液两项混合重度 15306001.5.4汽化段汽，液相的混合流速 161191.5.5汽化段的压力降 16189181.5.6汽化点压力 17259351.5.7汽化段以前的压力降 19324221.5.8炉管的总压降 20143021.6烟囱的计算 20257761.6.1烟囱的直径 20236081.6.2烟囱和加热炉产生的抽力 2195561.6.3总压力降 21322121.6.4烟囱得最低高度 24原料：常压重油比重处理量：393855kg/h入炉温度：出炉温度：出炉压力气化率燃料油组成：1.1加热炉的总热负荷的计算根据公式（4-1）在公式中：G=e=0.22原料炉出口温度355℃，查焓图原料出炉温度410℃，查热焓图1.2燃料燃烧计算1.2.1燃烧的低发热值由公式：（4-2）1.2.2燃烧所需的理论空气量及实际空气量由公式：（4-3）对园筒炉的过剩空气系数，可取由公式：1.2.3全炉热效率的计算设离开的烟气温度高于进料100℃，则由公式取炉墙散热损失；并根据查图2-2，知烟气出对流室时带走的热量1.2.4燃料用量（4-4）1.2.5火咀个数的确定假定火咀的总额定喷油能力比实际燃料用量大30％，选定标准火咀为150kg/h，则需用火咀数为：1.2.6烟道气流量的计算（4-5）1.3辐射室计算1.3.1辐射室的热负荷取辐射室热负荷为全炉负荷的80％，则1.3.2辐射室表面积及管径、管心距的确定选用辐射表面热强度时，则辐射管表面积选用管内冷油流速为管程数为4，计算所需炉管管径为：（4-6）查国产炉管规格：选中炉管管心距选为1.3.3辐射室尺寸及炉管长度与炉管数首先选定高径比计算节圆直径为：（4-7）辐射管有效长度根据国产炉管规格，取炉管根数根选用辐射管实际节园直径炉膛高度取炉管中心与炉壁距离为炉膛的直径1.3.4当量冷平面辐射管冷平面：（4-8）查图遮蔽管冷平面：对流管选用标准钉头管，管心距为，因为辐射室为四管壁，假设对流室排8根管，则对流室的宽度为：为确定对流室L，可选烟气重量流速由公式：（4-9）已知标准钉头管的纵向间距16直径，钉头高选用25毫米，则参考加热炉设计手册，知常压炉安全支撑间距为，故取，此时（4-10）及总的当量冷平面1.3.5求暴露砖墙面积与当量冷平面之比炉膛总的砖墙面积为：（4-11）暴露砖墙面积为暴露砖墙面积与当量冷平面之比（4-12）1.3.6烟气的黑度已知过剩空气系数由图查得烟气中的分压大气压由表知有效气层厚度查图，假设辐射室烟气出口温度则烟气黑度为1.3.7总交换因素F根据及查图得1.3.8辐射室热平衡由式（4-13）查图得1.3.9求辐射室出口温度烟气温度首先应先估计管壁温度。已知原料入炉温度，出辐射室温度，入辐射室温度约为：由式得管壁温度作曲线如图图4-1图解法求辐射室烟气出口温度当时，如A点假设，重复上述计算，查得烟气的黑度查文献查得F=0.693查文献查得作与图上得到B点。连接A,B点得交点C，即为所求的辐射出口的烟气温度1.3.10校核①辐射室热负荷由查文献得②辐射室表面热强度（4-14）③辐射室油品入口温度辐射室出口油品得总热焓为则辐射室入口每公斤油品得热焓为查焓图得④辐射室管壁平均温度与假设435.5℃相近，故不必重算1.4对流室计算1.1.1对流室得热负荷由式1.1.2对数平均温差取烟气出口对流室得温度为：烟气油品油品的平均温度管壁平均温度烟气平均温度即1.1.3对流室主要尺寸对流室选每排8根钉头管，管心距，标准钉头管的纵深头间距16毫米，钉头直径，钉头高25mm对流室宽对流室长：1.1.4总传热系数①管内油品的对流室传热膜系数取由参考文献查得管内结垢热阻②管外传热系数a.钉头表面传热膜系数（4-15）包括结垢热阻在内的钉头表面传热膜系数为：b.光管部分管外对流传热膜系数（4-16）包括结垢热阻在内的光管部分管外传热膜系数为c.求表面积每排炉管的光管面积每排炉管的钉头部分面积每排炉管的光管部分面积由查文献得钉头效率带入式，则钉头管管外对流传热膜系数为：（4-17）1.1.5对流室总传热系数1.1.6对流管总表面积由式（4-18）由式可计算出对流管得管排数为：（4-19）取为13排对流管共有对流室的高度1.1.7对流室的表面热强度（4-20）应当指出，由于对流室炉管面积取得稍大一些，所以，实际操作时，对流传热量比上式中的大，故也将比上式算的结果大些。1.5炉管内压力降的比重1.5.1求汽化点假设开始汽化时，由文献中查得开始汽化时的温度为400℃1.5.2求汽化段的当量长度炉出口温度为410℃时，汽相热焓，液相热焓为故，汽液两相平均热焓汽化点温度为410℃时，液相焓，辐射室入口温度400℃时液体热焓辐射管的当量长度为：（4-21）查文献选已知根，管程数则故汽化段的当量长度为（4-22）1.5.3汽化段气液两项混合重度汽化段平均温度：汽化段平均压力：如果汽化段汽相的分子量为则在汽化段平均条件下汽相的重度（4-23）在汽化段平均条件下液相的重度汽化段的平均气化率故汽化段汽，液两相的混合重度（4-24）1.5.4汽化段汽，液相的混合流速（4-25）1.5.5汽化段的压力降（4-26）根据上式1.5.6汽化点压力与假设重复上述计算假设，由文献查得汽化点温度382℃，而汽化段的当量长度汽化段的平均温度汽化段的平局压力在汽化段平均条件下的液相重度在汽化段平均条件下的汽相重度混合重度混合流速仍与此时根据上述二次计算结果，可以采用图解法避免再次重复计算第一次计算结果第二次试算结果：第一次结果为A点，第二次结果为B点，连接AB两点交于C（2.32,0），此即为所求的汽化点压力，故汽化段的压力降为图4-2汽化点压力的图解计算1.5.7汽化段以前的压力降由文献平衡蒸发泡点曲线查得汽化点温度为392℃，则辐射管汽化段以前的当量长度为对流管的当量长度为汽化点以前的总当量长度汽化点以前的平均温度重度粘度流速查得故汽化段以前的压力降为1.5.8炉管的总压降故炉管入口压力为1.6烟囱的计算1.6.1烟囱的直径由式取烟气在烟囱内的流速为1.6.2烟囱和加热炉产生的抽力已知炉膛高对流室高辐射室烟气出口温度：对流室烟气平均温度烟囱内烟气平均温度取大气温度于是总抽力为：1.6.3总压力降①火咀的压力降②烟气由辐射室到对流室的压力降对流室截面与辐射室截面之比为：（4-27）由文献查得烟气在对流室入口的重度烟气在对流室入口的流速③对流室的压力降对流室截面积：每排炉管所占截面积：每排钉头所占截面积：每排自由通道的面积：钉头区域外部的流通面积钉头区域内部的流通面积钉头与钉头之间的间隙两邻管钉头端间的间隙由（4-28）烟气在对流室得平均温度烟气在对流室平均温度下得粘度管排数