Исходные данные для расчета. - проектная тепловая нагрузка печи: Qпр = 16 Гкал/ч = 1,862 ∙ 107 Вт;

- проектная тепловая нагрузка печи: Q_пр = 16 Гкал/ч = 1, 862 ∙ 10⁷ Вт;

- расход сырья: G_с = 3000 т/сут = 125000 кг/ч;

- наружный диаметр труб в камере конвекции: d = 0, 152 м.

Определим поверхности нагрева труб исходя из следующих данных: количество труб в обеих радиантных камерах 124, в конвекционной камере 81, полезная длина 11, 75 м:

- поверхность нагрева радиантных труб: H_р = 686, 5 м²;

- поверхность нагрева конвективных труб: H_к = 448, 5 м².

Согласно данным о температурном режиме печи:

- температура на перевале: t_п = 680°С;

- температура сырья (отбензиненной нефти) на входе в печь: t_с = 222°С;

- приведенная температура исходной системы в случае работы печи без циркуляции дымовых газов: t₀ = 20°С;

- коэффициент полезного действия топки (принят согласно рекомендаций [7]):

η _т = 0, 95.

Рассчитаем энтальпию сырья на входе в печь при температуре 222°С.

- плотность сырья при 20°С по данным установки: ρ ₂₀ = 0, 865 г/см³;

- плотность сырья при 15°С:

ρ ₁₅ = ρ ₂₀ + 5α, (2.1)

где α - поправочный коэффициент, α = 0, 000686 [10];

ρ ₁₅ = 0, 868 г/см³;

- температура сырья на входе:

Т_с = t_с + 273 = 495 К; (2.2)

- энтальпия сырья [10]:

кДж/кг.

Рассчитаем среднюю теплоемкость и энтальпию дымовых газов на выходе из камеры радиации при температуре перевала 680°С (953 К):

- теплоемкости дымовых газов при t_п [11]:

- средняя теплоемкость дымовых газов при температуре перевала:

- энтальпия дымовых газов при температуре перевала:

q_T = C_ср t_п, (2.5)

q₉₅₃ = 21146 кДж/кг.

Принимаем температуру дымовых газов после конвекции согласно [7]: t_k = 400°С (673 К). Рассчитаем энтальпию дымовых газов на выходе из камеры конвекции при t_k:

- теплоемкости дымовых газов при t_k [11]:

- энтальпия дымовых газов при температуре борова:

q_ух = Σ C_{p I} ∙ m_i ∙ t_k, (2.6)

q_ух = 11905 кДж/кг.