Розрахунок ексергетичного ккд трубчастої печі
Для розрахунку ексергетичного ккд трубчастої печі потрібно знати ексергію кожного потоку: сировину на вході та виході, а також паливо (мазут) на вході та димові гази на виході. Ексергія складається з фізичної та хімічної складових.
Для визначення цих величин необхідно скористатися довідковою літературою [10-11], в якій наведено значення питомих теплоємностей солярового дистиляту, мазуту та димових газів: 2 кДж/кг•°, 2,2 кДж/кг•° та 1,2 кДж/кг •° відповідно. Варто також відповісти, що температура на вході та виході сировини з трубчастої печі становить 100°С та 350°С. Паливо підігріте до 100 ° С до потрапляння у внутрішню частину печі, де воно спалюється. Димові гази в результаті проходження радіантної та конвективної зон виводяться із системи з температурою, що дорівнює 500°С.
Знаючи необхідні дані, розрахуємо фізичну складову ексергії кожного потоку [12]:
Хімічна складова буде розрахована тільки для потоку палива і для вихідних димових газів, оскільки основний потік (сировини) не зазнає хімічних перетворень, а тільки нагрівається всередині печі.
Нижча теплотворна здатність палива (мазуту) визначається за рівнянням [13]:
кДж/кг
Теоретична кількість повітря, необхідного для згоряння 1 кг палива:
кг/кг
Фактична витрата повітря:
,
деa– коефіцієнт надлишку повітря
кг/кг
Кількість продуктів згоряння, що утворюються при спалюванні 1 кг палива:
деWф- витрата форсункової пари
кг/кг
Витрата мазуту на нагрівання 220 000 кг/год сировини прийнятий рівним 1200 кг/год, отже витрата димових газів дорівнюватиме
Склад димових газів приймається рівним CO2 = 13%, H2O = 11%, N2 = 76% (кисню у відхідних)газах немає).
Розрахунок ексергетичного ккд регенератора
Теплоємності та вхідні, вихідні температури потоків вказані в таблиці матеріального балансу регенератора.
Далі ведеться розрахунок хімічних складових ексергії потоків коксу та вологих газів регенерації.
Операторна схема установки 43-103 каталітичного крекінгу з пневмотранспортом каталізатора потоком високої концентрації.
Ексергетична діаграма піч-реактор-регенераторного блоку установки 43-103 каталітичного крекінгу з пневмотранспортом каталізатора потоком високої концентрації.
РОЗДІЛ ВИСНОВКІВ І РЕКОМЕНДАЦІЙ
Вибір схеми регулювання
Автоматизація управління установки каталітичного крекінгу є дуже актуальним завданням також і у зв'язку з тим, що тенденція розвитку сучасних установок є подальше підвищення їх потужностей, а в умовах великотоннажного виробництва навіть відносно незначне зменшення цільових продуктів або деяке погіршення їх якості призводить до великих втрат.
Стійку та надійну роботу установок каталітичного крекінгу в псевдозрідженому шарі можна забезпечити при повній їх автоматизації із застосуванням систем автоматичного регулювання: реактор з контролем та регулюванням витрати перегрітої водяної пари, кратності циркуляції та концентрації каталізатора; регенератора з регулюванням температури, тиску та рівня каталізатора; трубчастої печі; апаратів для ректифікації продуктів крекінгу Оптимального технологічного режиму можна досягти, використовуючи ЕОМ.
Потоки: I – сировина; II – новий каталізатор; III – продукти реакції; IV - водяна пара; V – відпрацьований каталізатор.
Як приклад показана схема регулюваннятемператури в зоні реакції реактора із застосуванням каскадної системи автоматичного регулювання За цією схемою сталість витрати каталізатора в реакторі забезпечується коригуванням температури в киплячому шарі, а завдання регулятору витрати пари дається регулятором витрати каталізатора. Схема працює наступним чином: витрата каталізатора підтримується постійним за допомогою діафрагми 1, дифманометра 2, вторинного самопишучого приладу 3, пропорційно-інтегрального регулятора 4 і регулюючої засувки 5. Якщо температура в зоні реакції відхиляється від заданої, то термопара 6 подає сигнал , Пов'язаний з ПІД регулятором 9. Цей регулятор і подає команду регулятору витрати каталізатора 4. Постійна витрата перегрітої пари підтримується системою автоматичного регулювання, що складається з діафрагми 10, дифманометра 11, вторинного приладу 12, ПІ регулятора 13 і регулюючого клапана регулюючого клапана. в реактор завдання регулятору витрати пари 13 коригується сигналом, що надходить від регулятора 4 через регулятор співвідношення 14. Таким чином, при підвищенні температури в зоні реакції забезпечується автоматичне зменшення подачі каталізатора реактор і відповідно знижується витрата пари в ньому [4].
Управління та контроль процесів, що протікають у всіх апаратах установки, здійснюється централізовано з операторної. Порушення технологічного режиму фіксується звуковою та світловою сигналізацією. Усі параметри, потребують сигналізації, охоплені інформаційними системами ЕОМ. Машина, крім техніко-економічних показників за кожну зміну, розраховує такі параметри, як об'ємна швидкість подачі сировини, кратність циркуляції каталізатора, концентрація каталізатора, коксове навантаження регенератора,матеріально-тепловий баланс апаратів