【正文】 ??????? ? ??????? ?試 計(jì)算試驗(yàn)壓力小于 MPa，故用 MPa 的壓力進(jìn)行爐管液壓試驗(yàn)。如焊縫無(wú)泄漏、發(fā)汗現(xiàn)象且系統(tǒng)壓力不下降，即為合格。 煙囪 的抽力，應(yīng)大于煙氣總阻力。即 α=20176。 62 3 2P 9 1 6 . 2 9 . 8 1 1 5 1 00 . 1 3 4 8 1 3 . 2 1 1 0 /Nm??? ? ? ? ???????? ? ? ? ?公 斤 厘 米 加熱爐的總壓力降 P? ： 122 3 2Δ P = Δ P+ Δ P+ Δ P = 2 . 5 9 2 + 0 . 8 3 0 1 + 0 . 1 3 4 8 = 3 . 5 5 6 9 / 3 4 8 . 5 7 6 1 0 /Nm???公 斤 厘 米 煙囪設(shè)計(jì) 煙囪直徑 煙囪的直徑計(jì)算式： 3sg6 7 .1 2 1 00 .6 536002 .8 1 mD 0. 65 W?????? ?????? ? ?? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 煙囪高度計(jì)算 煙氣通過(guò)交錯(cuò)水平排列釘頭管的管排阻力 s o c wA [ d + 2b n ] L DS? ? ? ?（ ） si w w s so1000A L d L n L n 2d AdpD c D DSb? ? ? ? ? ? ???? 1 .81 .8 0 .2()( ) ( )gpsisog o spWdAAGN d????? p g o2 0 .21cT d GH G N ( )9250 μg gog??? ?? ? ? ? 式中： cN —— 對(duì)流管的管排數(shù)； Δ H—— 釘頭管管排的阻力； Ggo—— 煙氣在釘頭管區(qū)域外部的質(zhì)量流速， kg/(m2 輻射段爐管壓力降： 1φ=45 e1L 1 1 7 1 5 1 1 7 1 4 5 0 . 1 4 22 4 9 6 . 2 4 m? ? ? ? ? ??????? ?（ ） 31Re 10?? 查“水摩擦系數(shù)圖”得 f1 = u1 = m/s。 a）、對(duì)流段的熱負(fù)荷 Qc： c333 3 34Q = 1 70% Q( 1 70% ) 8 10 4 10 kW1 = 4 10 / 4 10 10 / = 3 10 /K J S????? ? ? ? ????? ? ? ?? ? ? ? ? ??（ ）千 卡 時(shí)千 卡 時(shí) =9959 kj/s 對(duì)流平均溫差 g 1 s 1g1s1( ) ( )Δ T()ln()T T T TTTTT?? ? ????? R1 2 2 1 Q() QT T T T? ? ? ? ? 式中： Δ T—— 對(duì)流平均溫度差， ℃ ； Tg—— 對(duì)流段煙氣的進(jìn)口溫度，℃； 1T? —— 對(duì)流段被加熱介質(zhì)的出口溫度，℃； Ts—— 對(duì)流段煙氣出口溫度，℃； T1—— 對(duì)流段被加熱介質(zhì)進(jìn)口溫度，℃； T2—— 被加熱介質(zhì)出爐溫度，℃。 單位長(zhǎng)度釘頭管所占流通面積 c c sp1000a 1 d d h 2d10001 0 .1 2 7 0 .0 1 2 0 .0 2 5 2160 .1 6 5 m ?? ? ? ? ????? ?? ? ? ? ? ? ??? ?? ? ?? 式中： ac—— 單位長(zhǎng)度翅片所占流通面積， m2/m； pd?? —— 縱向釘頭間距， mm； ds—— 釘頭直徑， m； h—— 釘頭高， m。 對(duì)流室的寬度 確定對(duì)流室的寬度，應(yīng)首先考慮每排對(duì)流管數(shù)應(yīng)為管程的整數(shù)倍，試確定每排爐管數(shù)為 8 根，即 nw=8。 s)； *h? —— 包括結(jié)垢熱阻在內(nèi)的釘頭管光管外對(duì)流傳熱系數(shù)， 2/ C? ??千 卡 米 時(shí) ； 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 m—— 系數(shù)； soh —— 釘頭管外膜傳熱系數(shù)， 2/ C? ??千 卡 米 時(shí) ； as—— 每米釘頭管釘頭部分外表面積， m2； ab—— 每米釘頭管光管部分的外表面積， m2； ao—— 每米釘頭管光管外表面積， m2。 K)； μ—— 管內(nèi)介質(zhì)平均溫度下的動(dòng)力粘度， cp。 根據(jù)給定參數(shù)得在基準(zhǔn)溫度下的粘度： T1 = 80℃ = 353 K υ1 = cst T2 = 100℃ = 373 K υ2 = cst l n [ l n ( 5 8 . 4 0 . 6 ) ] l n [ l n ( 2 9 . 2 0 . 6 ) ]b 3 . 3 3l n 3 5 3 l n 3 7 3? ? ?? ? ?? a l n [ l n ( 5 8 . 4 0 . 6 ) ] ( 3 . 3 3 ) l n 3 5 3 2 0 . 7 6? ? ? ? 62υ e xp[ e xp 6 +( ) l n59 8 ] st 10 m / s?????? ? ? ? ?（ ） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 63μ υ ρ 1 . 2 1 0 9 1 6 . 2 1 . 1 1 0 k g /( m s)??? ? ? ? ? ? ? ? ?= cp f）、管內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)的雷諾數(shù) Re： 330 . 1 2 1 1 1 5 8 . 2Re 1 2 7 . 4 0 2 1 01 . 1 1 0 ??? ? ?? 4Re 10? ，介質(zhì)在管內(nèi)的流動(dòng)為紊流。 s； a）、爐管內(nèi)徑 di: 壁厚按照標(biāo)準(zhǔn)試選用 6 mm。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 8 4 4R30 . 8 8 4 3 8 . 7 54 0 . 6 0 0 . 8 8 4 3 8 . 7 5 0 . 6 5KWQ [ 4 . 9 3 1 0 0 . 6 5 ( 8 2 5 3 2 3 )( 8 2 5 3 2 3 ] 1 . 1 6 3 1 0??? ? ?? ? ? ???????? ? ? ?? ? ?? ? ? ????????? ? ? ? ?） b）、有效吸收因素： Fa = ； 輻射段表面損失： qR = 3%； 煙氣帶走的損失： qg = 18%。 e）、爐膛有效輻射率 εs: gsga c p g a c pFF[ 1 ( 1 ) / ( 1 ) ]F A 1 F A5 1 2 .9 8 0 .6 4 5 5 1 2 .9 80 .6 4 5 [ 1 ( 1 ) / ( 1 ) ]0 .8 8 4 3 8 .7 5 1 0 .6 4 5 0 .8 8 4 3 8 .7 50 .6 9 6??????? ? ? ? ?? ? ??? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ??? ?? ? 式中： Fa—— 有效吸收因數(shù)（對(duì)于管心距 S = 2D，取 Fa = ）。 則爐膛高度為： H=15+++= m 爐管數(shù) RA 6 9 6 . 6n 1 1 6 . 4d L 3 . 1 4 0 . 1 2 7 1 5?? ? ??? 取爐管的根數(shù)為 n=117 根 爐膛直徑 D D 2d??? 實(shí)際節(jié)圓直徑： n S 1 1 7 0 .2 5 0D 9 .3 1 m?????? ? ? ? 爐膛直徑： D 8 .2 8 2 0 .1 2 7 9 .5 6 m? ? ? ? ? 輻射段熱平衡計(jì)算 當(dāng)量平面面積 c p a2A n L S1 1 7 1 5 0 . 2 5 0 4 3 8 . 7 5 m????????? ? ? ? ?? 式中： Acp—— 當(dāng)量平面， m2； n—— 輻射管根 數(shù)； La—— 輻射管有效長(zhǎng)度， m； S—— 輻射管管心距， m。 選用公稱直徑 Φ127 的爐管，管間距為 250mm。 輻射段爐體尺寸確定 輻射管管徑 參閱考“輻射爐管表面強(qiáng)度和管內(nèi)質(zhì)量流速經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)”取輻射爐管管內(nèi)質(zhì)量流速GF = 1200 kg/(m2 實(shí)際空氣量： 0LL1 . 2 1 4 . 4 4 1 7 . 3 2 8 k g / k g??????? ? ? 空 氣 燃 料 煙氣量： gG 1 1 7 . 3 2 8 0 . 4 1 8 . 7 2 8 k g / k g? ? ? ? ?? 煙 氣 燃 料 煙氣流量： 3gW 1 8 . 7 2 8 3 5 8 4 6 7 . 1 2 1 0 k g / h = 18 .64 k g? ? ? ? ?? 煙 氣煙 氣 /s 輻射段計(jì)算 輻射段基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 輻射段熱負(fù)荷 輻射段的熱負(fù)荷取加熱爐總熱負(fù)荷的 70%， 4R3Q 7 0 % Q = 7 0 % 3 3 . 1 9 8 = M W = 1 9 9 9 1 0= 2 3 . 2 4 1 0 /K J S? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ?? 千 卡 / 時(shí) 輻射爐管管壁平均溫度 爐管介質(zhì)的平均溫度： wT 1 4 2 4 2 0 / 2 2 8 1? ? ? ? ?（ ） ℃， 輻射管的平均溫度可取比爐管介質(zhì)平均溫度高 42 ℃ ， 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 即： wwT T 42 28 1 42 32 3?? ? ? ? ? ?℃。 (也可看作 q2+q3 為輻射段加對(duì)流段總熱損失 ) 1 0 0 % 1 8 % 3 % 7 9 %? ??? ? ? ? 燃料油用量 在熱平衡計(jì)算時(shí)，燃料，空氣，霧化蒸汽帶入的顯熱與燃料燃燒放出的熱量 lQ 相比，數(shù)值很小，僅 1%誤差，可忽略不計(jì)。同時(shí)考慮到被加熱介質(zhì)齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 是熱流體進(jìn)入爐體，為了保證對(duì)流室的換熱效果，煙氣的出爐溫度應(yīng)高于被加熱介質(zhì)進(jìn)爐溫度 120℃ 以上。 其它熱負(fù)荷忽略不計(jì) ,即 q=0， 331 9 1 . 7 8 1 1 1 6 . 4 8 8 4 8 . 9 9Q 1 4 . 2 5 M W = 1 4 . 2 5 1 0 /3 . 6 1 0 K J S??? ? ??（ ） 加熱爐蒸汽介質(zhì)的熱負(fù)荷 v o g igv 3W I IQq3 .6 1 0????（ ） 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 式中： Qv—— 加熱爐蒸汽介質(zhì)的熱負(fù)荷， kW； qv—— 蒸汽介質(zhì)的質(zhì)量流量 ， kg/h； Iig—— 被加熱蒸汽入爐的比焓， kJ/kg； Iog—— 被加熱蒸汽入爐的比焓， kJ/kg； q—— 其它熱負(fù)荷， kW。 設(shè)計(jì)參數(shù) 燃料油 大慶常壓重油 化學(xué)成分： C— 87% H— % S— % 重度： γ = Kg/ 3m 粘度 80℃ — 100℃ — 原油工藝條件 入爐溫度 280℃ 出爐溫度 370℃ 氣化率 30% 出爐壓力 Mpa 過(guò)熱蒸汽條件 流量為原油處理量的 10%； 入爐溫度 142℃ 飽和； 出爐溫度 420℃ 過(guò)熱。管式加熱爐是煉油裝置中的三大主力設(shè)備之一（塔器、換熱器和管式加熱爐），是乙烯和化肥等石油化工生產(chǎn)裝置的“心臟”設(shè)備，沒(méi)有石油化工工藝管式加熱爐，就沒(méi)有現(xiàn)代化的煉油和石油化工工業(yè)。石化管式加熱爐的基建投資費(fèi)用大小直接影響著整個(gè)生產(chǎn)裝置或煉油廠、石油化工廠的基建投資。 常減壓蒸餾裝置是原油初加工裝置，其的處理能力決定了整個(gè)煉油廠加工能力或規(guī)模。此外，由于加熱爐在燃料燃燒時(shí)的噪聲和煙 氣排放也對(duì)環(huán)境污染造成相當(dāng)嚴(yán)重的影響。 convection process room size, including the form of convection furnace tubes, furnace tube diameter, wall thickness of the tube, the tube row number and the root of the number of each row, the heat balance calculation of the part, including fuel, the specifications of the burner and root number. The gist of the present furnace design with high thermal efficiency and fuel utilizatio n. Measures often used to reduce the furnace flue gas temperature, reducing the overheated air coefficient, the Department of inplete bu