Потеря напора в реакционном (радиантном) змеевике печи

В этом пункте проверяется ранее выбранная величина потери напора в радиантной секции печи, равная ∆Р_Р = 195 кПа. Правильность выбранной величины проверяется по уравнению

(3.27)

где λ – коэффициент гидравлического сопротивления; l_ЭКВ – эквивалентная длина труб одного потока змеевика, м.

Для определения величины λ вначале определяется величина критерия Рейнольдса:

. (3.28)

где – кинематическая вязкость парогазовой смеси в змеевике, м²/с.

Средняя температура парогазовой смеси в реакционном змеевике:

Средняя молекулярная масса углеводородных газов (без водяного пара) в реакционном змеевике:

Среднее содержание водяного пара в парогазовой смеси (из таблицы 3.7):

 

 

Далее определяется кинематическая вязкость водяного пара и углеводородных газов. С целью упрощения расчета можно считать, что углеводородный газ в реакционном змеевике является алканом. Величины кинематической вязкости водяного пара и н-алканов приведены в [6] и могут быть приблизительно описаны следующими эмпирическими уравнениями:

- для водяного пара

. (3.29)

где – средняя температура парогазовой смеси в реакционном змеевике, °С;

- для углеводородных газов

. (3.30)

где а = 2,59∙10^-6; b = 1,824∙10^-3; c = -9,923∙10^-3; d = 1,678; e = 1,981; f = 261,2.

 

 

Кинематическая вязкость парогазовой смеси:

(3.31)

Критерий Рейнольдса

Величину гидравлического сопротивления с достаточной точностью можно определить по формуле Коо [7]:

(3.32)

Эквивалентная длина труб одного потока определяется по формуле

 

(3.33)

где ψ – коэффициент, зависящий от типа соединения труб. Принимается ψ = 50. Тогда:

 

Следовательно, величина потери напора составит:

 

Расхождение с ранее принятой величиной составляет

 

что менее 5 %, следовательно, пересчет делать не надо. В ином случае, полученное значение потери напора необходимо подставить в начале расчета и проделать расчет времени пребывания парогазовой смеси и потери напора в реакционном змеевике заново, при этом необходимо следить, чтобы расчетное время контакта τ_ОБЩ не сильно отклонялось от заданного значения. В случае необходимости можно заново задать те же параметры, о которых упоминается в конце пункта 4.3.6.

 

Варианты заданий для расчета процесса пиролиза представлены в таблице А3.