Сборочный чертеж разработки проекта установки печи пиролиза бутановой фракции

+7 (343) 777-00-74 Пн-Вс c 7:00 -16:00 по Москве. Помощь

Чертёж общего вида печи пиролиза А1:

Беспламенные горелки;
Змеевики радиантных и конвекционных труб;
Футеровка;
Каркас;
Пружинные опоры змеевика;
Подвод питания на горелки;
Фундамент печи;
Дымовая труба;
Люк-лаз.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 24 страницах. В пояснительной записке рассмотрено назначение и расчёт печи пиролиза:

Представлена технологическая схема процесса, которая состоит из блока пиролиза, блока охлаждения и промывки продуктов, а также первичного разделения продуктов.

В настоящее время в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности применяются печи радиантно-конвекционного типа. Радиантная секция получает основное тепло за счет излучения и является наиболее эффективной частью пиролизного змеевика. В конвекционной секции теплопередача в основном идет от потока дымовых газов к трубам змеевика.

Выполнен расчет печи пиролиза:

Материальный расчет представлен в таблице:

№	Наименование	Значение
1	Константа скорости реакции	0,607
2	Продолжительность пребывания реагентов в зоне высоких температур, с	0,28
3	Степень конверсии бутана, %	67,3
4	Селективность процесса по основной реакции	0,89
5	Часовая производительность установки, кмоль/ч	1339,29
6	Расход бутана, кмоль/ч	2232,15
7	Количество водяного пара на входе, кмоль/ч	1736,86
8	Количество парогазовой смеси на входе в трубчатую печь, кг/ч	174210,132

Состав бутановой фракции и состав пиролиза представлены в таблицах.

Рассмотрен технологический расчет реактора:

№	Наименование	Значение
1	Число трубчатых печей	20
2	Тепловые потоки бутановой фракции, кВт	531,92
3	Массовые доли летучей серы и воды	0
4	Низшая удельная теплота сгорания топливного газа, кДж/м³	29301
5	Расход воздуха, кг	18,78
6	Тепловой поток поступающего в печь воздуха, кВт	150,870
7	Теплота, расходуемая на осуществление химических реакций, кВт	4687,760
8	Средняя молярная теплоемкость, Дж(моль∙К)	83,53
9	Общее количество продуктов сгорания, кг/кг	19,786
10	Приход теплоты в печь, кВт	29602,60
11	Расход сухого воздуха в горелки печи, м³/ч	16136
12	Тепловой поток парогазовой смеси на входе в радиантную камеру, кВт	6297,048
13	Общая тепловая нагрузка печи, кВт	10704,635
14	Теплопотери в окружающую среду, %	35

Для определения элементарного состава топливного газа рассчитан его массовый состав, который представлен в таблице.

Составлены следующие таблицы:

Средние молярные теплоемкости бутановой фракции и топливного газа;
Определение теплоты реакций;
Тепловой баланс трубчатой печи;
Средняя молярная теплоемкость бутановой фракции.

Произведён расчет трубчатой печи:

Выполнен расчёт радиантной камеры:

№	Наименование	Значение
1	Площадь поверхности нагрева радиантных труб, м²	134
2	Общая рабочая длина труб, м	335
3	Число труб	40
4	Ширина четырехпоточной радиантной камеры, м	2,645
5	Объем камеры, м³	70,3
6	Поверхностная плотность теплового потока, кВт/м²	101,86
7	Средняя плотность парогазовой смеси, кг/м³	1,278
8	Массовая скорость смеси в радиантной трубе, кг/(м²∙с)	109,52
9	Время пребывания смеси, с	0,65
10	Средняя температура парогазовой смеси, ^оС	735
11	Молярная масса смеси	25,08
12	Плотность парогазовой смеси, кг/м³	0,465
13	Кинематическая вязкость, м²/с	49,46∙10^-6
14	Потеря давления в реакционном змеевике печи, МПа	0,26

Рассмотрен расчёт конвективной камеры:

Тепловой поток продуктов сгорания на выходе - 8768,83 кВт;
Температура продуктов сгорания - 1033 ⁰С;
Молярная теплоемкость – 1,664 кДж/(м³∙К);
Длина рабочей трубы – 5,5 м;
Наименьшая площадь свободного сечения - 2,28 м²;
Линейная скорость продуктов сгорания в самом узком сечении пучка – 8,3 м/с.

Расчет теплофизических параметров продуктов сгорания представлен в таблице:

№	Наименование	Значение
1	Плотность продуктов сгорания, кг/м³	0,33
2	Объемная теплоемкость, кДж/(м³∙К)	1,803
3	Критерий Прандтля для двухатомных газов	0,72
4	Теплопроводность, Вт/(м∙К)	0,083
5	Критерий Рейнольдса	6932
6	Коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м²∙К)	48,6
7	Парциальное давление водяного пара, МПа	0,225
8	Средняя молярная теплоемкость, Дж/(моль∙К)	59,3
9	Тепловой поток до смешения, кВт	2752,955
10	Средняя разность температур между теплоносителями, К	413,5
11	Площадь поверхности нагрева конвективных труб, м²	110
12	Фактическая площадь поверхности теплопередачи, м²	112,7
13	Высота, занимаемая трубами в конвективной камере, м	2,22