Промышленность, производство / Курсовая работа: Расчет и подбор теплоутилизационного контура

Курсовая работа: Расчет и подбор теплоутилизационного контура

Число труб в камере радиации: n_р = 54/3,14*0,152*5,2 = 21,76.

Теплонапряженность радиантных труб: q_р = 2387431/54 = 44211,69 Вт/м² .

Число конвективных труб: n_к = 54/3,14*0,114*5,2 = 29,01.

Располагаем трубы в шахматном порядке по 3 в одном горизонтальном ряду, шаг между трубами S = 1,7*d_к = 1,7*0,114 = 0,19м.

Рис. 3. Принципиальная схема рассматриваемой технологической печи.

13) Средняя разность температур:

Dt_ср = [(t_n -t_k )-(t_ух -t₁ )]/ln[(t_n -t_k )/(t_ух -t₁ )]

Dt_ср = [(916,4-260,4)-(450-151)]/ln[(916,4-260,4)/(450-151)] = 454.2⁰ C

14) Коэффициент теплопередачи:

К = Q_конв /Dt_ср *F = 795810/454.2*54 = 32,46 Вт/м² *К.

15) Теплонапряженность поверхности конвективных труб:

q_k = Q_конв /F = 795810/54 = 14737.2 Вт/м² .

Гидравлический расчет змеевика печи

Для обеспечения нормальной работы трубчатой печи необходимо обосновано выбрать скорость движения потока сырья через змеевик. При увеличении скорости движения сырья в трубчатой печи повышается коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемому сырью, что способствует снижению температуры стенок, а следовательно, уменьшает возможность отложения кокса в трубах. В результате уменьшается вероятность прогара труб печи и оказывается возможным повысить тепло напряженность поверхности нагрева. Кроме того, при повышении скорости движения потока уменьшается отложение на внутренней поверхности трубы загрязнении из взвешенных механических частиц, содержащихся в сырье.

Применение более высоких скоростей движения потока сырья позволяет также уменьшить диаметр труб или обеспечить более высокую производительность печи, уменьшить число параллельных потоков.

Однако увеличение скорости приводит к росту гидравлического сопротивления потоку сырья, в связи с чем увеличиваются затраты энергии на привод загрузочного насоса, так как потеря напора, а следовательно, и расход энергии возрастают примерно пропорционально квадрату (точнее, степени 1,7-1,8) скорости движения.

Находим потерю давления водяного пара в трубах камеры конвекции.

Средняя скорость водяного пара:

[м/с],

где - плотность водяного пара при средней температуре и давлении в камере конвекции, кг/м³ ; d_к – внутренней диаметр конвекционных труб, м; n – число потоков.