Оптимизация теплообмена в радиантной секции трубчатой печи тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.09, кандидат технических наук Тляшева, Резеда Рафисовна

• Тляшева, Резеда Рафисовна
• кандидат технических наук
• 2000

Заключение диссертации по теме «Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств», Тляшева, Резеда Рафисовна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработано дополнение к нормативному методу расчета теплонапряженности трубчатого змеевика, который учитывает неравномерность плотности теплового потока и позволяет рационально сконструировать трубчатый змеевик в радиантной секции. Расчеты показывают адекватность предложенной методики данным по анализу перегрева труб действующих печей АО НУНПЗ и ОАО Уфанефтехим.

2. На основе модельных экспериментов проведенных численными методами газодинамики и методом конечных элементов выявлены зоны интенсивного радиационного теплообмена, располагающиеся в непосредственной близости от факела, и рекомендовано увеличить тепловоспринимающую поверхность в этих зонах.

3. Предложен критерий Кб, представляющий собой отношение средней теплонапряженности к фактической, причем для выявления локальных зон перегрева применяется коэффициент шага К^, включающий в себе среднюю тепл©напряженность по трубному экрану и зависящей от производительности горелки, и Кв2 включающий стандартную среднюю теплонапряженность и позволяющий определять «мертвые» зоны в радиантной секции.

4. Получена аналитическая зависимость, которая позволяет рассчитать оптимальный шаг расположения труб в радиантной секции.

5. Вычислительный эксперимент позволил выявить преимущества модернизированной шатровой печи, отличающейся нижним вводом газов в конвективную секцию, которые заключаются в более равномерном распределении плотности теплового потока в

107 радиантной секции и уменьшении тепловых потерь за счет уменьшения пребывания дымовых газов в радиантной секции.

6. Предложена новая конструкция нагревательной печи, имеющая цилиндрическую форму камеры радиации, спиральный змеевик по поду и своду, расположение горелок горизонтально по кругу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тляшева, Резеда Рафисовна, 2000 год

1. Сорокин Я.Г. Безотходное производство в нефтеперерабатывающей промышленности. М.: Химия, 1983. - 200 с.

2. Баклашов В.Е., Ханин Ю.Д. Конструкция, особенности монтажа и наладки трубчатых печей с регулируемой теплопередачей// Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования в НП и НХП: НТРС,- М.:ЦНИИТЭнефтехим, 1983. № 8. - С. 36-39.

3. Лейбо А.Н. Печи нефтеперерабатывающих заводов. М.-Л.: Гостоптехиздат, 1949. - 252 с.

4. Трубчатые печи: Каталог. М.:ЦИНТИхимнефтемаш, 1990.30 с.

5. Трубчатые печи: Каталог. М.:ЦИНТИхимнефтемаш, 1985.35 с.

6. В.Д.Катин, В.И.Келарев, А.Н.Колмогоров, В.В.Федоренко. Повышение эффективности сжигания газа и мазута в трубчатых печах НПЗ. М. ЦНИИТЭнефтехим, 1994. - вып. 2, 3. -108 с. - (Тем.обзор).

7. Ентус Н.Р. Техническое обслуживание и модернизация трубчатых печей. М: Машиностроение, 1968. - 248 с.

8. Ахмедов Р.Б., Цирульников Л.М. Технология сжигания горючих и жидких топлив. М.: Недра, 1984, - 238 с.

9. Гейдон А., Воольфгард X. Пламя, его структура, излучения и температура. М., Металлургиздат, 1959, 333с.

10. Ю.Щелкин К.И., Трошин Я.Н. Газодинамика горения. М., Изд-во АН СССр, 1963.255 с.

11. И.Вулис Л.Я., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела.

12. Вулис Л.Я. Ярин Л.П. Аэродинамика факела. Л. Энергия, 1978.216с

13. Вильяме Ф.А. Теория горения. М.: Наука, 1971. -616 с.

14. Мурзаков B.B, Основы теории и практики сжигания газа в паровых котлах. М.: энергия, 1969. -465 с.

15. Померанцев В.В., Арефьев K.M. и др. Основы практической теории горения. Учебное пособие для вузов/под ред. В.ВА, Померанцева. П.: Энергоиздат, 1986. - 312 с.

16. Основы практической теории горения/под ред. В.В. Померанцева. Л.:Энергия, 1973. - 264 с.

17. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. Учебное пособие для вузов/под ред. Д.М. Хзмаляна. М.: Энергия, 1976.-488 с.

18. Аэродинамика закрученной струи/под ред. Р.Б. Ахмедова. -М.: Энергия, 1977.-240 с.

19. Кузнецов В.Р., Сабельников В.А. Турбулентность и горение. -М: Наука, 1986.-288 с.

20. Ксандопуло Г.И., Дубинин В.В. Химия газофазного горения. -М.: Химия, 1987.-240 с.

21. Кумагаи С. Горение/пер. с японскокого. М.: Химия, 1980. -256 с.

22. Кнорре Г.Ф. Что такое горение? M.-J1: Госэнергоиздат, 1955.-224 с.

23. Кнорре Г.Ф., Арефьев K.M. и др.Теория топочных процессов/под ред. Г.Ф. Кнорре, И.И. Палеева. М.-Л.: Энергия, 1966. -491 с.

24. Фабрикант Н.Я. Аэродинамика. М.: Наука, 1964. - 816 с.

25. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.-396 с.

26. Дубовкин Н.Ф. Справочник по углеродистым топливам и их продуктам сгорания. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1962. -288 с.

27. Рачевский Б.С., Рачевский С.М., Радчик И.И. Транспорт и хранение углеводородных сжиженных газов. М.: Недра, 1974, 256 с.110

28. Тугунов П. И., Глазырина В.М. Необходимые для транспорта свойства газов, нефтей, нефтепродуктов и их определение. Учебное пособие. -Уфа.:УГНТУ,1991. -91 с.

29. Справочник нефтехимика. В двух томах. Т.1/под ред. С.К. Огородникова. П.: Химия, 1978. -496 с.

30. Рид. Р., Праусниц Дж.Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие/пер. с англ. Под ред. Б.И. Соколова. Л.: Химия, 1982. -592 с.

31. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1966.-536 с.

32. Расчеты химико-технологических процессов/под ред. И.П. Мухленова. Л.: Химия, 1982. -248 с.

33. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. - 392 с.

34. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков Л.Н. Теплообмен излучением. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. -432 с.111

35. Сперроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением/пер. с англ. С.З. Сориц, Л.М. Сорокопуда под ред. А.Г. Блоха. Л.: Энергия, 1971.- 295 с.

36. Мучник Г.Ф., Рубашов И.Б. Методы теории теплообмена. Тепловое излучение. Учеб. Пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1974.-272 с.

37. ЗЭ.Оцисик М.Н. Сложный теплообмен/пер. с англ. Под ред. H.A. Анфимова. М.: Мир, 1976. -616 с.

38. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Методы граничных элементов в прикладных науках/пер. с англ. А.Ф. Зазовского, A.B. Капцова , М.Л. Холмянского под ред. Р.В. Гольдштейна. М.: Мир, 1984. - 234 с.

39. Берковский Б.М., Ноготов Е.Ф. Разностные методы исследования задач теплообмена/под ред. Шашкова. Минск.: Наука и техника, 1976. - 144 с.

40. Четверушкин Б.Н. Математическое моделирование задач динамики излучающего газа. М.: Наука.Главная редакция физико -математической литературы, 1985. - 304 с.

41. Солодов А.П., Цветков Ф.Ф. и др.Практикум по теплопередаче/под ред. А.П. Солодова. М.:Энергоатомиздат, 1986. - 296 с.

42. Шигапов А.Б., Вафин Д.Б. Тепловое излучение продуктов сгорания в ДЛА. Учебное пособие. Казань.:Казанский авиационный институт, 1981. - 36 с.

43. Сычев В.В. Дифференциальные уравнения термодинамики.- М.: Высшая школа, 1991. -224 с.46.3игель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением/пер. с англ. под ред. Б.А. Хрусталева. М.: Мир, 1975. - 936 с.

44. Невский A.C. Лучистый теплообмен в печах и топках. М.: Металлургия, 1971. -440 с.

45. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена/пер. с англ. И.Е. Зино, В.Л. Грязнова под ред В.И. Полежаева. М.: Мир, 1988. -544 с.

46. Мигай В.К. Моделирование теплообменного энергетического оборудования. Л., 1987 474 с.

47. Морс Ф. Теплофизика/пер. с англ. М.: Наука. Главная редакция физико математическтй литературы, 1968. - 416 с.

48. Адрианов В.Н. Основы радиационного и сложного теплообмена. М.: Энергия, 1972.-464 с.

49. Ициксон B.C., Денисов Ю.Л. Инфракрасные газовые излучатели. М.: Недра, 1969. - 280 с.

50. Михеев В.П., Медников Ю.П. Инжекционные газовые горелки большой производительности. М.: Недра, 1970. - 136 с.

51. Сосновский А.Г., Столярова Н.И. Измерение температур. -М.: Издательство комитета стандартов, мер и измерительных приборов при совете министров ССР, 1970. 258 с.

52. Чертов А.Г. Физические величины. М.: Высшая школа, 1990. - 335 с.

53. Смородинский Я.А. Температура. М.: Наука, 1987. - 192 с.

54. Геращенко O.A., Федоров В.Г. Тепловые и температурные измерения. Справочное руководство. Киев.: Наукова думка, 1965. -304 с.

55. Равич М.Б. Эффективность использования топлива. М: Наука, 1977.-344 с.

56. Масальский К.Е., Бичуцкий Г.М. Проектирование установок трубчатого пиролиза для нефтехимических производств. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1970. - 59 с.

57. Брондз Б.И., Соловьев A.M. и др. Пути повышения эффективности работы печей блоков установок АВТ. Тематический обзор. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. 52 с.113

58. Маргулова Т.Х. Тепловой расчет котлоагрегата. М.-Л,: Госэнергоиздат, 1949. - 144 с.

59. Ягудин М.Н., Абызгильдин Ю.М., Гимаев Р.Н. теплотехнический расчет трубчатой печи установки замеленного коксования. Учебное пособие. Уфа.: УГНТУ, 1979. - 66 с.

60. Алексеенко C.B., Горячев В.Д. и др. Численное и экспериментальное моделирование турбулентных течений в топочных каме-рах//ИФЖ, т. 59, № 6. 1990. - 948 с.

61. Дутка В.А. Об эффективности применения одного варианта метода конечных элементов для решения нелинейных нестационарных задач теплопроводности//ИФЖ т. 70, № . 1997. - 284 с.

62. Козлов И.М., Суворов А.Е., Тюкаев В.И. Численное исследование конвективных течений сильнонеоднородной газовой сре-ды//ИФЖ т. 68, №6.-1995. 983 с.

63. Воронов С.К., Гиршович Т.А. Начальный участок плоской неизотермической струи, развивающейся в нессиметричных условиях, при наличии горения и без него// ИФЖ т. 68, № 3. 1995. - 372 с.

64. Рабинович Г.Г., Рябых П.М., Хохряков П.А. и др. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник/под ред. E.H. Судакова. М.: Химия, 1979. - 568 с.114

65. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966. - 688 с.

66. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1969. - 824 с.

67. Кутателадзе С.С. Анализ подобия и физические модели. -Новосибирск: Наука, 1986. -296 с.

68. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Физматгиз, 1959.-784 с.

69. Амиров Я.С., Галеев Р.Г. и др. Безопасность жизнедеятельности. Книга 4. 4.III.Идентификация надежности и работоспособности топочно нагревательных агрегатов. - Уфа: Реактив, 1999. - 288 с.

70. Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А. Свободно конвективный теплообмен. Справочник. - Мн.: Наука и техника, 1982. -400 с.

71. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1975.-488 с.

72. В.С.Швыдский, Н.А.Спирин и др. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса,-М.: «Интермет Инжеиниринг», 1999,- 600 с.

73. А.А.Винтовкин, М.Г.Ладыгичев и др. Горелочные устройства промышленных топок и печей (конструкции и технические характеристики). Справочник. М.: «Интермет Инжеиниринг», 1999,- 552 с.

74. А.А.Винтовкин, М.Г.Ладыгичев и др. Технологическое сжигание и использование топлива. М.: «Металлургия», 1998 - 289 с.

75. Гупта А и др., Закрученные потоки: Пер.с англ./Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. М.:Мир, 1987.-588С., ил.

76. Полак Л.М. и др. Вычислительные методы в химической ки-нетике./Л.С.Полак, М.Я.Гольденберг, А.А.Левицкий.М.: Наука, 1984. 285с.

77. Форсайт Дж. И др. Машинные методы математических вычислений/Дж. Форсайт. М.Малькольм, К.Моулер. Пер. с англ. М.:Мир, 1980.420 е.,

78. Калинкин H.H. Численные методы. М.: Наука, 1978, 364 е.,

79. Гольденберг М.Я., Крестинин A.B. Численное интегрирование дифференциальных уравнений химической кинетики. Черноголовка: Препринт ОИХФ АН СССР. 1974. 122 с.85. (Павлов Б.В., Повзнер А.Я. // Журн.вычисл.математики и мат.физики. 1973, №4. С. 1056-1059.),

80. Дубовицкий А.Я., Дубовицкий В.А. Численное интегрирование обыкновенных дифференциальных уравнений неизотеримческой кинетики с использованием медленных комбинаций. Черноголовка: Препринт ОИХФ АН СССР. 1982. С.31.

81. Димитров В.И. Простая кинетика. Новосибирск: Наука, 1982. С. 150.

82. Бухман Ф.А., Меламед В.Г., Полак Л.С. и др. // Применение вычислительной математики в химической и физической кинетике. М.: Наука, 1969. С.12-81.,

83. Варданян И.А., Ян С., Налбндян А.Б. // Кинетика и катализ. 1981. №4. С.825-851.

84. Spalding D.V., Stephenson P.L.// Proc. Roy. Soc. London. 1971. V.A324

85. Warnatz J. // Combust. Sei. And Technol. 1983. V.82. S. 193-200, 643-649

86. Warnatz J.// Ber.Bunsenges.phys.Chem.1978. V.34. S. 177-200.

87. Шорин С.Н. Теплопередача. М., Высшая школа, 1964; Оцисик М.Н. Сложный теплообмен. М. Мир, 1976; Спэрроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен Р.Д. Теплообмен излучением. Л., Энергия, 1971.

88. Доцент кафедры МАХП УГНТУ к.т.н. Аспирант УГНТУ