Файл: Багиров, И. Т. Современные установки первичной переработки нефти.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 99

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рис. 65. Аппарат воздушного охлаждения малопоточного типа:

/ — электродвигатель и редуктор; 2 — защитная сетка; 3 — коллектор вентилятора; 4 — под­ водящий и отводящий трубопроводы; 5 — клапан управления жалюзи; 6 — трубный пучок; 7 — жалюзи; 8 — диффузор; 9 — увлажнитель.

Рис. 6 6 .

Холодильник погружного

типа:

 

 

/ — ящик;

2 — каркас трубных пучков;

3 — холодильные

трубы; ■/ — карман

нагретой воды;

5 —подставка для пучков; 6 — перегородка; 7 — растяжка. / — охлаждающая

вода; // — го­

рячий продукт; / // — нагретая вода; IV — охлажденный

продукт.

 

12*

коэффициент теплопередачи вследствие небольшой скорости воды в ящике; необходимость частого ремонта и чистки. Поэтому на новых установках их не применяют.

Поверхность нагрева и охлаждения теплообменных аппаратов определяет­ ся по следующей формуле (в м2):

 

F =

Q

 

 

 

 

 

Wcp

 

 

 

 

где

Q — общее количество сообщаемого

или отнимаемого

тепла,

ккал/ч; К

общий коэффициент теплопередачи, ккал/(ма-ч-°С);

/с р — средняя логарифми­

ческая разность температур, РС.

 

 

 

 

 

 

 

Как известно:

 

 

 

 

 

 

 

Q = G (qh — qtl)

 

 

 

 

где G — масса нагреваемого или охлаждаемого вещества,

кг/ч; qt2, q/ — энталь­

пия

вещества при конечной температуре t2 и начальной температуре tx.

 

Средняя логарифмическая разность температур t cp определяется из соотно­

шения:

 

 

 

 

 

 

 

к) + ti)

 

 

 

 

tср —

 

^ 2 к

 

 

 

 

2,31g

 

 

 

 

t i - a

 

 

 

 

 

При противотоке в системе схема теплообмена между горячими и холодными

агентами выражается следующим образом:

 

 

 

 

 

 

Г о р Я Ч И Н П Р О Д У К Т ............ к ~ * " к

 

 

 

Холодный продукт .

. .

. Д

t\

 

 

 

Разность температур будет:

 

 

 

 

 

 

 

^cp i — *2 к >

 

^сра —

к

к

 

 

или средняя логарифмическая разность температур будет равна:

 

 

k p i

^срг

 

 

 

 

 

-ср •

 

‘c p i

 

 

 

 

 

2,31g

 

 

 

 

 

?ср2

 

 

 

 

 

При расчете конденсаторов-холодильников

снимаемое тепло

QK (в ккал/ч)

в процессе конденсации и охлаждения смеси паров из ректификационных ко­

лонн определяется

по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

Q k — (g i + ga) (?г2 — 9 < i ) "Ь gn.n (*’ —

О

 

 

где£г, Й2 >£в.п — количества бензиновых паров,

паров орошения и водяного па­

ра,

кг/ч; qt , q^ — энтальпия бензина при конечной и начальной температуре,

РС;

i — энтальпия

водяного

пара, ккал/кг; i — температура охлаждения водя­

ного пара,

РС.

 

 

аппаратов характеризуется

общим

коэффициентом!

 

Работа

теплообменных

теплопередачи К,

который определяется расчетным путем

ккал/(м2 -ч-°С)].

 

Для практических расчетов рекомендуются следующие значения К :

 

 

Подогрев н е ф т и ........................................................

 

80—150

 

 

Нагрев разных

нефтепродуктов.........................

 

60—120

 

 

Конденсация бензиновых и водяных паров

. 200—250

 

 

Конденсация

и

охлаждение легких

фракций

 

 

 

 

и г а з а .......................................................................

разных нефтепродуктов . . .

1 0 0 — 1 2 0

 

 

Охлаждение

.

70—100

Однако для более точного определения значения К необходимо производить полный расчет с учетом всех факторов. Значение К зависит от количества про­

дукта, скорости потока, температуры, вязкости, материалов аппаратуры и др.

180


Рис. 67. Печь шатрового типа:

/, 2 — радиантные

камеры; 3 — конвекционная камера; 4 — потолочные трубы; 5 — подовые трубы; б — каркас

печи; 7 — форсунки;

8 — шахты для подачи воздуха; 9 — дымоход.


Объем воды (в м3/ч), потребный для охлаждения нефтепродуктов, опреде­

ляется из соотношения: q

W= 1000 (/«-/„)

где И/ — расход воды, м3/ч; Q — общее количество тепла, ккал/ч; <к, /н — конеч­

ная и начальная температуры охлаждающей воды.

Для предотвращения потерь тепла поверхность теплообменников изоли­ руется теплоизоляционным материалом.

Трубчатые печи

Основными аппаратами огневого действия на установках АВТ являются трубчатые печи различных типов и конструкций. Наибо­ лее распространены печи двухскатные шатрового типа, печи с излу­ чающими стенками и вертикально-факельного типа. До 60-ых годов в основном использовали печи шатрового типа тепловой мощностью

8, 12, 16 и 20 млн. ккал/ч.

На высокопроизводительных

установках типа

А-12/6,

А-12/9 применялись

рекон­

струированные печи

тепло­

вой мощностью 32-106 ккал/ч, работающие на комбиниро­ ванном газожидкостном топливе.

Двухскатные печи шатро­ вого типа имеют серьезные недостатки: они громоздки, металлоемки, к.п.д. их не превышает 0,74, теплонапряженность камер низкая, ды­ мовые газы покидают кон­ векционную камеру при сравнительно высокой тем­ пературе (450—500 °С). По­ скольку тепловая мощность их не превышает 16— 18 млн. ккал/ч, для высоко­ производительных установок

Рис. 6 8 . Печь беспламенного горе­

ния (с излучающими стенами):

/ — дымовая

труба; 2 — пароперегрева*

тельная

секция; 3 — конвекционная ка­

мера; 4 — радиантная

камера;

5 — па­

нельные

горелки; 6 — форсунки;

7 — то­

почное

пространство;

8 — обмуровка;

9 — каркас;

10 — конвекционная

шахта.

требуется несколько печей. Конструктивная характеристика этих печей сводится к следующему. Конвекционная камера расположена


в середине нагревателя, а две радиантные камеры—по обе стороны от нее. Нагреваемое сырье поступает в конвекционную камеру и двумя потоками проходит через все трубы. Радиантные камеры однорядные. Печь смонтирована на железобетонном фундаменте рамного типа. Металлический каркас печи является несущей кон­ струкцией и рассчитан на нагрузку от кладки, облицовки труб,, трубных решеток и перекрытия печи. Сварной каркас вмонтиро­ ван в фундамент при помощи стоек и болтов. Предусмотрены меры,, предупреждающие температурные деформации каркаса. Газонеф­ тяные форсунки располагаются с двух сторон, вдоль радиантных труб. Для подачи топлива, газа и пара (для распыливания топли­ ва) печь имеет кольцевую обвязку трубопроводами.

Печами такого же типа оборудованы АВТ типа А-12/1, А-12/1М, А-12/1,5, А-12/2, А-12/3. Для более высокопроизводительных уста­ новок АВТ печи шатрового типа были реконструированы; при этом тепловая их мощность была доведена до 32—36 млн. ккал/ч. На рис. 67 показан общий вид печи шатрового типа. Ниже приведены основные габариты таких печей (в мм):

 

Тепловая мощность, млн. ккал/ч

О б щ и е р а з м е р ы

 

8,0

16,0

36,0

 

 

 

 

 

Длина ..........................

10 440

16 40 0

2 3 050

Ш и р и н а ....................

12 92 6

12 94 0

2 2 7 2 4

Высота.........................

9500

10 7 0 0

11 700

К о н в е к ц и о н н а я

 

 

 

 

 

камера

 

 

 

 

 

Длина .........................

11

54 0

11

5 1 0

1 7 5 0 0

Ш и р и н а ....................

 

1000

 

1150

1680

Высота.........................

2 8 0 0

3200

4550

Р а д и а н т н а я к а м е р а

 

 

 

 

 

Длина .........................

1 1 5 1 0

11 510

17 5 0 0

Ш и р и н а ....................

9454

15 55 4

14 640

Высота..........................

4900

6400

7 4 4 0

В 60-ые годы на АВТ и на других технологических установках начали широко применять печи беспламенного горения. В этих пе­

чах

продукты в трубах нагреваются от излучения

стен камеры,

составленных из панельных беспламенных

горелок.

Существует

пять

типов печей с излучающими стенами:

ПБ-6,

ПБ-9, ПБ-12,

ПБ-16 и ПБ-20. Их тепловая мощность составляет соответственно 6, 9, 12, 16 и 20 млн. ккал/ч. Конструктивно печи отличаются между собой в основном длиной труб. Дымовые трубы печей рас­ положены в верхней части; дымовые газы направляются снизу вверх. Длина печей в соответствии с тепловой мощностью равна 6, 9, 12, 15 и 18 м. Печи работают на газообразном топливе, при­ чем газы должны иметь постоянный углеводородный состав, что является серьезным недостатком печей. Печи беспламенного горе­ ния компактны, малогабаритны. Общий вид печи показан на рис. 68.

183


Рис. 69. Панельная горелка печи беспла­ менного горения:

1 — стальные трубы горелок; 2 — эжектор; 3 — га­ зовые сопла; 4 — регулятор воздуха; 5 — нзоля-

•днонная прослойка; 6 — корпус; 7 — керамические призмы.

тельную камеру и трубы 1 в тон­ нель керамических призм. Горение начинается и заканчивается в пре­ делах длины тоннеля.

В последнее время на высоко­ производительных АВТ применяют печи вертикально-факельного типа. Эти печи оборудуются подовыми высокофакельными форсунками. Теплопроизводительность печей 25— 50 млн. ккал/ч. В печи применяют горизонтальные трубные змеевики и предусматривается верхний отвод газов сгорания. Трубные змеевики могут быть одно-, двух- и четырех­ поточными, ретурбентными и безретурбентными. Ретурбенты, или ка­ лачи, размещаются в специальных камерах, расположенных вне топки и камеры конвекции. Камеры кон­ векции выполнены двухходовыми с разделительной горизонтальной ме­ таллической перегородкой. Газы сгорания могут быть отведены через дымовые трубы, устанавливаемые непосредственно на печи.

Печи изготовляют следующих ти­ пов: ПГ9П, ПГ12П; ПГ21П и ПГ24П; цифры 9, 12, 21 и 24 озна­ чают длину печных труб. Для сжи-

Панельные горелки име­ ются двух типов: 500X 500X

Х230 мм и 605X605X230 мм.

Устройство панельной горел­ ки показано на рис. 69. Го­ релка состоит из корпуса, стальных труб 1, изоляци­ онной прослойки 5, керами­ ческих призм 7, эжектора 2 с газовыми соплами 3 и ре­ гулятором воздуха 4. Горел­ ки работают следующим об­ разом. Газ под давлением поступает в сопло 3. Выйдя из сопла, он подсасывает необходимое количество воз­ духа, и газовоздушная смесь подается через распредели-

СГ ' и

Рис. 70. Печь вертикально-факель­ ного типа ПГ21П:

/ — нагревательные трубы радиантной камеры; 2 — обмуровка: 3 — радиант­ ная камера; 4 — конвекционная камера;

5 — площадка

для

обслуживания;..

5 — дымоход;

7 — лестница; 8 — подо­

вые форсунки.

 

 

184