В трубчатую печь поступает эмульсия из отстойников

Примем для установки печь типа ПТБ-10, техническая характеристика которой приведена в табл. 1[1, прил. 1, табл. 3].
Таблица 1 - Техническая характеристика печи ПТБ-10
Параметр Единица измерения Значение параметра
Площадь поверхности нагрева м2
1150
Коэффициент теплопередачи Вт/(м2·гр) 20
Длина труб м 18
Диаметр труб мм 152х8
Число труб - 10
Число ходов - 4
Максимальная производительность по сырью м3/ч 800
Максимальное абсолютное давление жидкости на входе
МПа
1,0
Максимальная температура нагрева 0С 50
Температура отходящих дымовых газов, не более
0С
600
Коэффициент полезного действия, не ниже % 75
Номинальная теплотворная способность МВт 11,7
Необходимая площадь поверхности нагрева поступающей эмульсии:
F=QK∙∆tcp,
где Q – количество тепла, которое необходимое передать потоку эмульсии для ее нагрева, Вт;
К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·гр);
∆tcp-средний температурный напор, град .
Количество передаваемого тепла эмульсии рассчитывается по уравнению:
Q=Gэм·(Jкон-Jнач),
где Jкон, Jнач - конечная и начальная энтальпии эмульсии, Дж/кг.
Gэм=4000003600=111,11кгс.
Энтальпию нефтяной эмульсии рассчитываем по формуле:
где ρ1515 - относительная плотность нефтяной эмульсии;
Т - температура эмульсии, К.
Для определения объемного расхода эмульсии определяем плотность эмульсии на выходе, состоящей из 95% нефти и 5% воды:
ρэм20=10,95ρн20+0,05ρв20;
ρэм20=10,95865+0,051006=871,11кгм3
α=0,001838-0,00132∙0,87111=0,00069
Определяем относительную плотность нефтяной эмульсии по формуле:
ρ1515=ρ420+5∙α; ρ1515=0,87111+5∙0,00069=0,87456
Энтальпия эмульсии па входе в печь:
Энтальпия эмульсии на выходе из печи:
Полезная тепловая нагрузка печи:
Q=111,11·(125670-37380)=6030335Вт=9809902 кВт.
Средний температурный напор упрощенно рассчитываем как разность между средней температурой дымовых газов и средней температурой эмульсии:
∆tcp=tcpг-tcpэм.
За среднюю температуру дымовых газов можно принять 6000С - температуру уходящих газов (из характеристики печи).
∆tcp=600-20+652=557,50С.
Тогда необходимая площадь поверхности нагрева составит:
F=980990220∙557,5=879,81 м2.
Сравниваем полученное значение с площадью поверхности стандартной печи