НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Потеря напора в трансферном трубопроводе

Для достижения требуемого гидравлического режима в трубчатых печах допускается применение труб разного диаметра; в частности, для печей вакуумных блоков технологических установок применяются радиантные трубы с большим диаметром, интенсифицирующих испарение сырья. Это позволяет обеспечивать требуемые скорости течения потока и на участке нагрева продукта, и на участке его испарения при приемлемом снижении напора в печи в-целом.

Практикуется введение в радиантные трубы печей водяного пара, увеличивающего объем потока, что делает возможным повышение скорости течения потока и сопутствующее улучшение теплоотдачи от поверхности труб к нагреваемому потоку, снижает коксоотложение и солеотложение внутри трубных змеевиков.

Увеличение количества параллельных ниток в трубчатой печи благодаря одновременному снижению скорости потока и протяженности пути подогреваемого продукта делает возможным резкое сокращение снижения напора; использование параллельных потоков делает возможным уменьшение диаметра труб при необходимости.

Для некоторых технологических установок и эксплуатируемых на них печей существенно располагать информацией по разнице давлений в трансферном трубопроводе, который соединяет трубчатую печь с колонным аппаратом.

Особенно это актуально для технологических схем, где колонные аппараты работают в режиме разряжения. Умеренная разница давления на данном участке делает возможным меньшее значение давления рн на выходе из трубчатой печи, большую долю отгона eн и, как следствие, при приемлемой температуре t2 позволяет обеспечить введение в колонный аппарат большего объёма тепла за счет сырьевого потока и этим содействовать более четкому разделению получаемых погонов. Ввиду того, что в трансферном трубопроводе благодаря снижению давления от рн до рк происходит дополнительное испарение сырья (доля отгона увеличивается от eн на выходе из трубчатой печи до eк при входе в колонный аппарат), то для вычисления снижения напора также допустимо применять уравнение, в котором величина lи есть известная расчетная протяженность трансферного трубопровода, которая включает его геометрическую и эквивалентную длины локальных гидравлических сопротивлений (задвижки, отводы, переходы и пр.).

Схема к расчету потери напора в трансферном трубопроводе

Игнорируя потери тепла от трансферного трубопровода во внешнюю среду, получим равную энтальпию потока на выходе из печи H^см_t2 при температуре t₂ и на входе в колонный аппарат H^см_tF при температуре t_F (t₂ > t_F), т.е. актуально уравнение:

То есть, снижение напора в трансферном трубопроводе и взаимозависимые параметры (t₂, e_н, t_F, e_к) требуют обобщенного решения теплового баланса, уравнения Бакланова и формулы доли отгона. Вычисление доли отгона выполняется по уравнению однократного испарения.

При повышенной разнице давлений в трансферном трубопроводе согласно уравнения Бакланова анализируется возможность уменьшения его длины l_и или расширения диаметра d.

Для расчета снижения напора в печах нагревающих сырьё, которое изменяется в процессе химических превращений, требуется кинетический расчет, позволяющий определить массу (или объем) полученных продуктов реакции.

Для вычислений требуется разделить печной змеевик на отдельные участки, в границах которых изменение структуры потока относительно мало и поэтому линейная скорость и плотность продукта подлежат усреднению.