Автор: Пользователь скрыл имя, 11 Октября 2015 в 18:04, курсовая работа
Нефть, поступающая на установку АВТ, подвергается разделению в три ступени – на первой ступени отгоняют легкую бензиновую фракцию в отбензинивающей колонне, на второй – выделяют светлые компоненты в атмосферной колонне, а остаток, мазут, поступающий на вакуумную перегонку, перерабатывают по топливному или масляному варианту
Qпол =(25,37+72,05+7,42) • 106 = 104,84 • 106 кДж/ч
Коэффициент полезного действия современных печей составляет
h = 0.7-0.9 , принимаем h=0.77
Тогда полная тепловая нагрузка печи:
Qп =
По величине полной тепловой нагрузки печи выбираем печь типа ГС (I) - эта печь узкокамерная, с верхним отводом дымовых газов и горизонтально расположенными трубами радиантного змеевика .
б) Подбор теплообменных аппаратов
На НПЗ широко используют тепло отходящих с установок горячих продуктов для нагрева исходного сырья, что, в свою очередь позволяет снизить расход топлива в печи.
Из теплообменных аппаратов наиболее распространёнными являются поверхностные аппараты рекуперативного типа, в которых теплопередача от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку происходит непрерывно.
В этом разделе определим основные параметры теплообменников для охлаждения потоков орошения и нагрева нефти, поступающей на установку:
Выводится при 170ОС, возврат в колонну – 70ОС G=124021,1 кг/ч
Уравнение теплового баланса теплообменного аппарата :
G1 • h • (qжвх – qжвых ) = G2 • (qнвых – qнвх ),
где qжвх ,qжвых – энтальпия теплоносителя при начальной (Т1’) и конечной (Т1’’) температурах, кДж/кг;
qнвых ,qнвх – энтальпия нефти при начальной (Т2’) и конечной (Т2’’) температурах, кДж/кг;
h – коэффициент использования тепла, принимаем 0,96.
Из этого уравнения определим qнвых и затем её температуру Т2’’.
Количество нефти, поступающей на установку: 1225490 кг/ч, разбиваем на 4 потока, тогда Gн=306372 кг/ч, начальная температура – 30ОС
Тогда:
124021,1 • 0,96 • (384,2– 161,7) = 306372 • (qнвых – 36,3),
qнвых=
Этой энтальпии соответствует температура Т2’’= 41˚С.
Тепловая нагрузка теплообменника равна:
Q1 = 124021,1 • 0,96 • (384,2– 161,7) =26,5 •106 кДж/ч.
Средний температурный напор ∆Тср в теплообменнике определяем по формуле Грасгофа, имея в виду, что в аппарате осуществляется противоток теплоносителей по схеме:
170˚
41˚
∆Тмакс = 100˚ ∆Тмин =11˚
Поверхность теплообмена :
F =
К – коэффициент теплопередачи, кДж/(м2 • ч • град), по справочнику в среднем составляет 628,05 кДж/(м2 • ч • град)
∆Тср – средняя логарифмическая разность температур, ˚С.
F =
Выбираем кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью теплообмена 1072 м2, выполненный в соответствие с ГОСТ 14246 – 79.
n =
Выбираем один теплообменник со следующими характеристиками:
Диаметр, мм
Длина труб, мм 9000
Число ходов 2
Поверхность теплообмена, м2 1072
Выводится при 190ОС, возврат в колонну – 90ОС G=208651,8 кг/ч
Уравнение теплового баланса теплообменного аппарата :
G1 • h • (qжвх – qжвых ) = G2 • (qнвых – qнвх ),
где qжвх ,qжвых – энтальпия теплоносителя при начальной (Т1’) и конечной (Т1’’) температурах, кДж/кг;
qнвых ,qнвх – энтальпия нефти при начальной (Т2’) и конечной (Т2’’) температурах, кДж/кг;
h – коэффициент использования тепла, принимаем 0,96.
Из этого уравнения определим qнвых и затем её температуру Т2’’.
Количество нефти, поступающей на установку: 1225490 кг/ч, разбиваем на 4 потока, тогда Gн=306372 кг/ч, начальная температура – 30ОС
Тогда:
208651,8 • 0,96 • (407,7– 176,8) = 306372 • (qнвых – 52,6),
qнвых=
Этой энтальпии соответствует температура Т2’’= 55˚С.
Тепловая нагрузка теплообменника равна:
Q1 = 208651,8 • 0,96 • (407,7– 176,8) =46,2 •106 кДж/ч.
Средний температурный напор ∆Тср в теплообменнике определяем по формуле Грасгофа, имея в виду, что в аппарате осуществляется противоток теплоносителей по схеме:
190˚ 90˚
55˚ 41˚
∆Тмакс = 100˚ ∆Тмин =14˚
Поверхность теплообмена:
F = м2.
Выбираем кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью теплообмена 864 м2, выполненный в соответствие с ГОСТ 14246 – 79.
n =
Выбираем два теплообменника со следующими характеристиками:
Диаметр, мм
Длина труб, мм
Число ходов
Поверхность теплообмена, м2 864
Выводится при 300ОС, возврат в колонну – 110ОС G=115336,9 кг/ч
Уравнение теплового баланса теплообменного аппарата :
G1 • h • (qжвх – qжвых ) = G2 • (qнвых – qнвх ),
Тогда:
115336,9 • 0,96 • (705– 213,5) = 306372 • (qнвых – 98,4),
qнвых
Этой энтальпии соответствует температура Т2’’= 92˚С.
Тепловая нагрузка теплообменника равна:
Q1 = 115336,9 • 0,96 • (705– 213,5) =54,5 •106 кДж/ч.
Средний температурный напор ∆Тср в теплообменнике определяем по формуле Грасгофа, имея в виду, что в аппарате осуществляется противоток теплоносителей по схеме:
300˚ 110˚
92˚
∆Тмакс = 190˚ ∆Тмин =37˚
Поверхность теплообмена:
F = м2.
Выбираем кожухотрубчатый теплообменник с поверхностью теплообмена 1072 м2, выполненный в соответствие с ГОСТ 14246 – 79.
n =
Выбираем шесть теплообменников со следующими характеристиками:
Диаметр, мм
Длина труб, мм 9000
Число ходов 2
Поверхность теплообмена, м2 1072
в) Подбор технологического насоса
Подача и напор являются основными величинами, характеризующими насос. Поэтому наш расчёт будет сводиться к определению этих характеристик и подбору насоса по каталогу.
Подача насоса:
Q =
где G – количество перекачиваемой среды, в нашем случае гудрона, кг/м3.
rгt – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3, rг360˚ = 815 кг/м3.
Q =
Напор насоса:
Н =
где Р1 – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, Па;
Р2 – давление в аппарате, в который ведётся перекачка жидкости, Па;
Нг – геометрическая высота подъёма жидкости, м.ст.ж., принимаем равной 10;
hп – суммарные потери напора, м.ст.ж., принимаем равными 70;
rж – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3.
Н =
Мощность, затрачиваемая на перекачивание:
Nп = rж • g • Q • H,
Nп = 815 • 9,8 • 0,83 • 100 = 67 кВт.
Мощность, развиваемая на валу электродвигателя:
N =
где hпер, hн – КПД соответственно передачи и насоса.
Принимаем hпер = 1,0; hн = 0,95, тогда
N =
По каталогу подбираем насос НК – 560/120А .
Характеристика насоса:
Подача,
м3/ч
Напор, м.ст.ж.
Потребляемая мощность, кВт 152