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
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 — к) + (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 |
[в |
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