Тяжелый газойль, забираемый из нижнего аккумулятора колонны К-101 объемом 25-30м3/ч с температурой отбора 350оС, пройдя предварительно охлаждение, возвращается в колонну К-101 с температурой 300оС для промывки паров, поступающих в укрепляющую часть из зоны питания.
В целях регенерации тепла тяжелого газойля в дипломном проекте предусматриваем нагрев гудрона от температуры tн2 = 162оС, поступающего из теплообменника Т-101 (легкого газойля).
Тяжелый газойль направляем по трубному пространству, гудрон в межтрубное.
Дальнейший расчет ведем рекомендуемым традиционным порядком, по соответствующим формулам расчета теплообменных аппаратов, подобно расчету п.п.11.1. все данные расчетов сведем в таблицу 5.
Таблица 5.
| № п.п | Параметры Формула, единица измерения | Тяжелый газойль | Гудрон |
| 1 | Массовый поток G1 (кг/c) | 4,64 | 26,46 |
| 2 | Относительная плотность Р420 | 0,886 | 0,997 |
| 3 | Поправочный коэффициент- 5а | 0,0033 | 0,0026 |
| 4 | Плотность Р1515 = Р420 + 5а | 0,8893 | 0,9996 |
| 5 | Вязкость V20 (мм/с) | 13,1 | 100 |
| 6 | Вязкость V80 (мм/с) | 8,7 | 62 |
| 7 | Коэффициент n =
| 0,296 | 0,345 |
| 8 | Начальная температура tн ( оС ) | 350 | 162 |
| 9 | Конечная температура tк ( оС ) | 300 | 173 |
| 10 | разность температур бТ =tн – tк ( оС ) | 50 | 11 |
| 11 | Средняя температура
tср = ( оС )
| 325 | 168 |
| 12 | Коэффициент теплопроводности
Λср = (1-0,00054tср) ( Вт/м*с )
| 0,110 | 0,107 |
| 13 | Средняя температурная поправка а | 0,00066 | 0,000541 |
| 14 | Плотность при средней температуре Р420 = Р420 – а (tср - 20) ( кг/м3 ) | 685 | 921 |
| 15 | Вязкость при средней температуре
lg = nlg ( м2/с )
| 5,74*10-6 | 48*10-6 |
| 16 | Динамическая вязкость μ = Vср*Р (кг/с) | 3,9*10-3 | 44*10-3 |
| 17 | Коэффициент ан при tн (кДж/кг) | 798,86 | 317,96 |
| 18 | Коэффициент ак при tк (кДж/кг) | 659,29 | 342,61 |
| 19 | Энтальпия Iн = *ан , (кДж/кг)
| 847,12 | 318,02 |
| 20 | Энтальпия Iк = *ак , (кДж/кг)
| 699,12 | 342,68 |
| 21 | Тепловой поток Q = G (Iн – Iк), (кВт) | 686,72 | 652,38 |
| 22 | Средняя удельная теплоемкость
С = , (кДж/кг*К)
| 2,96 | 2,36 |
| 23 | Площадь поперечного сечения потока, в межтрубном пространстве Sс.ж ,м2 | 4,9*10-2 | |
| 24 | Площадь поперечного сечения потока, в трубном пространстве SТ ,м2 | 1,2*10-2 | |
| 25 | Наружный диаметр трубки dн , (м) | 0,025 | |
| 26 | Внутренний диаметр трубки dв , (м) | 0,02 | |
| 27 | Расчетная скорость истечения потока
W = , (м/с)
| 0,564 | 0,586 |
| 28 | Критерий Рейнольдса Re =
| 2256 | 996 |
| 29 | Критерий Прандля Pr =
| 105 | 970 |
| 30 | Критерий Рейнольдса Re =
| 2256 | |
| 31 | Объемный расход V2 = , (м3/с)
| 0,0068 | |
| 32 | Объемный начальный расход
V0 = , (м3/с)
| 0,0052 | |
| 33 | Коэффициент объемного расширения
Β = * К-1
| 0,00615 | |
| 34 | Число труб, обеспечивающих расход исходного сырья
n! =
| 32 | |
| 35 | Число труб на один ход в теплообменнике | 52,5 | |
| 36 | Уточненный критерий Рейнольдса
Re = R!
| 2256 | |
| 37 | Разность температур ∆tб = tн1-tк2 , (0С) | 177 | 177 |
| 38 | ∆tм = tк1-tн2 , ( 0С) | 138 | 138 |
| 39 | А = , ( 0С)
| 51 | 51 |
| 40 | ∆tср. = , ( 0С)
| 156 | 156 |
| 41 | Критерий Гросхофа
Gr = *
| 22852 | |
| 42 | Критерий Нусельта Nu1 = 0,4*0,6*Re0,6*Pr0,36 | 60 | |
| 43 | Критерий Нусельта Nu2 = 0,74*Re0,2 (Gr*Pr)0,1*Pr0,2 | 52 | |
| 44 | Коэффициент теплоотдачи
L = , (Вт/м2*к)
| 264 | 278 |
| 45 | Тепловое загрязнение наружной поверхности , ( м2*к/Вт)
| 0,00086 | |
| 46 | Тепловое загрязнение внутренней поверхности , (м2*к/Вт)
| 0,0172 | |
| 47 | Тепловое сопротивление стальных труб
, (м2*к/Вт)
| 0,000054 | 0,00054 |
| 48 | Коэффициент теплопередачи
К = Вт/м2 * к
| 39 | 39 |
| 49 | Расчетная площадь поверхности теплообмена FP =
| 972 | 972 |
Один теплообменник типа
имеет фактическую площадь поверхности теплообмена Fф1 =537,8 м2 .
Определим потребное количество теплообменников n =
=
= 1,81, принимаем n = 2 т.е., берем одну спаренную секцию, запас площади поверхности теплообмена будет:
=
= 10,7%, т.е. секция из двух теплообменников обеспечивает эффективность нагрева заданного объема исходного сырья.
Дата: 2019-07-31, просмотров: 262.