亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        高架火炬熱輻射及其影響區(qū)域的分析計(jì)算

        2022-12-05 14:37:14吳如凡
        黑龍江科學(xué) 2022年22期

        張 鷹,吳如凡

        (南京金凌石化工程設(shè)計(jì)有限公司,南京 210042)

        某石化企業(yè)正常生產(chǎn)時(shí)可回收的可燃性氣體量約15 000 Nm3/h,由現(xiàn)有的1座30 000 m3濕式氣柜進(jìn)行回收利用,進(jìn)氣柜回收的可燃性氣體經(jīng)2臺(tái)7 000 Nm3/h壓縮機(jī)送至脫硫裝置脫硫后補(bǔ)充至全廠燃料氣管網(wǎng)。濕式氣柜和壓縮機(jī)自建成后已運(yùn)行20余年,氣柜柜體腐蝕較嚴(yán)重,壓縮機(jī)長(zhǎng)期滿(mǎn)負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行無(wú)備用。近年來(lái),氣柜檢修頻繁,且在其檢修期間無(wú)法對(duì)全廠可燃性氣體進(jìn)行回收利用,需通過(guò)火炬燃燒后排放,造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失和較嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此需新建1座氣柜及配套設(shè)施,解決目前氣柜檢修造成的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染問(wèn)題。新建氣柜選用卷簾型橡膠膜密閉干式氣柜,容積300 00 m3,新建3臺(tái)7 000 Nm3/h單級(jí)螺桿壓縮機(jī)。新建壓縮機(jī)廠棚距東側(cè)煉油火炬約135 m,新建氣柜距東側(cè)煉油火炬約150 m。

        1 分析計(jì)算

        關(guān)于火炬系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)范較多,常見(jiàn)的有《HG/T 20570.12-95工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定-火炬系統(tǒng)設(shè)置》《SH 3009-2013石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》;國(guó)外主要的規(guī)范是《API521 Pressure-relieving and Depressuring Systems》。SH 3009在石油化工設(shè)計(jì)領(lǐng)域使用較多、應(yīng)用較廣,故以此規(guī)范為參照。

        高架火炬不論是正常燃燒工況,還是事故排放工況,都可以簡(jiǎn)化為火焰中心這一點(diǎn)熱源對(duì)一定距離接收點(diǎn)的熱輻射值,需計(jì)算火焰產(chǎn)生的熱量[1]:

        Qf=2.78×10-4Hyqm

        (1)

        本研究中,火炬事故最大排放量為940 t/h,排放的氣體組分為氫氣(33%)、丙烷(29%)、正丁烷(38%),可計(jì)算出Q約為1.24×107kW。

        計(jì)算火焰長(zhǎng)度。事故泄放時(shí),火炬頭出口氣體馬赫數(shù)大于0.2:

        Lf=118×Dft

        (2)

        將火炬出口直徑帶入,得出火焰長(zhǎng)度L約為142 m。當(dāng)出口氣體馬赫數(shù)低于0.2時(shí),火焰長(zhǎng)度與氣體的流速成正比;當(dāng)出口氣體馬赫數(shù)大于0.2時(shí),火焰長(zhǎng)度為一定值,不隨氣體流速變化。

        對(duì)于火焰長(zhǎng)度的研究,主要集中在20世紀(jì)中后期。G.R.KENT 通過(guò)小直徑管道在靜止的空氣中對(duì)火焰長(zhǎng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出“馬赫數(shù) ≥0.2 時(shí),火焰長(zhǎng)度是固定的,并約等于氣體出口直徑的118 倍”的結(jié)論,即公式(2)的由來(lái)。HONDA T.J.、T.A.BRZUSTOWSKI/E.C.SOMMER、Schwanecke R.對(duì)于火焰長(zhǎng)度也提出了不同的看法,有的認(rèn)為火焰長(zhǎng)度與馬赫數(shù)相關(guān),有的認(rèn)為火焰長(zhǎng)度與燃燒熱量相關(guān)。其中運(yùn)用較廣的是T.A.BRZUSTOWSKI/E.C.SOMMER提出的混合噴射模型,在計(jì)算火焰中心時(shí),引入了爆炸極限這個(gè)參數(shù),這一模型被API 521采納為精簡(jiǎn)算法[2]。

        盡管計(jì)算火炬燃燒模型眾多,但還是無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)火炬長(zhǎng)度。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)比對(duì),T.A.Brizustowski/E.C.Sommer及G.R.Kent 的計(jì)算方法被認(rèn)為是可以接受的,但前者的計(jì)算方法因?yàn)橐肓吮O限的概念,需要知道燃燒氣體的具體組成,對(duì)于工程計(jì)算的便利性會(huì)有一定的影響。

        確定火焰長(zhǎng)度后,結(jié)合現(xiàn)有的火炬塔架高度及相應(yīng)的接收點(diǎn)坐標(biāo),求得對(duì)應(yīng)接收點(diǎn)的輻射強(qiáng)度:

        (3)

        式(3)涉及風(fēng)速對(duì)火焰中心的影響參數(shù)Xc和Yc,根據(jù)空氣與排放氣的動(dòng)量比值E及火焰長(zhǎng)度L查表得到。將空氣及排放氣的相關(guān)參數(shù)帶入,計(jì)算得到E約為0.001 2,進(jìn)一步查表得到Xc約為12 m、Yc約為46 m。

        關(guān)于火焰中心的確定方法也有較多。G.R.Kent認(rèn)為,無(wú)風(fēng)時(shí)火炬的火焰中心約在火焰長(zhǎng)度的下1/3處,T.A.Brizustowski /E.C.Sommer 則把火焰在側(cè)向風(fēng)作用下形狀中心曲線的中點(diǎn)定義為火焰的中心點(diǎn)。SH 3009采用 G.R.Kent 的火焰長(zhǎng)度計(jì)算方法,結(jié)合伊萬(wàn)諾夫射流軌跡方程,確定火焰中心點(diǎn)[3]。

        根據(jù)熱輻射系數(shù)反推出接收點(diǎn)的K值,其中輻射熱系數(shù)的計(jì)算方法如下:

        (4)

        將排放氣的熱值、空氣濕度及火焰中心到接收點(diǎn)的距離帶入(4),得到熱輻射系數(shù)約為0.129,根據(jù)式(3)推算新建氣柜計(jì)算點(diǎn)熱輻射強(qiáng)度約為2.62 kW/m2,新建壓縮機(jī)棚計(jì)算點(diǎn)熱輻射強(qiáng)度約為2.87 kW/m2,滿(mǎn)足規(guī)范要求。

        開(kāi)放環(huán)境下火炬的熱輻射系數(shù)無(wú)法通過(guò)理論計(jì)算得到。大量的實(shí)驗(yàn)研究得出,熱輻射系數(shù)的取值范圍大概在0.1~0.5。SH 3009結(jié)合大量文獻(xiàn)研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),給出了熱輻射系數(shù)計(jì)算式(4)。這是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,式中以C4以上重組分、C3(丙烷)、甲烷及氫氣為混合氣模型,分別結(jié)合各自的熱輻射系數(shù)(0.1~0.3),考慮低發(fā)熱值,把空氣的吸熱也計(jì)算在內(nèi),更適合于工程應(yīng)用。

        在所有的環(huán)境因素中,風(fēng)速對(duì)于火焰的影響最大。不同強(qiáng)度的風(fēng)會(huì)對(duì)火焰形狀和空氣對(duì)流產(chǎn)生影響,當(dāng)風(fēng)速大到一定程度時(shí),接收點(diǎn)的受熱情況需考慮輻射-對(duì)流聯(lián)合傳熱。SH 3009基于大量文獻(xiàn)研究,把8.9 m/s作為風(fēng)速取值的標(biāo)準(zhǔn)。

        2 利用Flaresim復(fù)核計(jì)算結(jié)果

        Flaresim是一款評(píng)估火炬系統(tǒng)的熱輻射及火炬擾動(dòng)的軟件程序,不僅可以估算火炬系統(tǒng)周?chē)鸁彷椛錅囟确植?,還能分析具有多火炬堆棧的多火炬口的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì),管道火炬、音速火炬及液體燃燒爐可以通過(guò)使用一系列設(shè)計(jì)法則來(lái)建模。

        輸入流體組分,F(xiàn)laresim自帶部分介質(zhì)的物性包,當(dāng)排放氣組分較為復(fù)雜時(shí),計(jì)算混合氣的熱值及爆炸極限較為準(zhǔn)確。

        表1 流體組成Tab.1 Fluid properties

        輸入環(huán)境參數(shù)及火炬參數(shù),主要涉及風(fēng)速、風(fēng)向,環(huán)境溫度、壓力、濕度,火炬筒體的高度、火炬頭的直徑等。

        表2 結(jié)果Tab.2 Tip results

        從表2可以看出,火焰熱量Q與式(1)計(jì)算結(jié)果一致,但是火焰長(zhǎng)度軟件計(jì)算為126 m?;鹧娴?D視圖如圖1所示:

        圖1 火焰3D視圖Fig.1 Flame 3D view

        可以得到接受點(diǎn)的輻射熱分別為3.213 kW/m2、2.995 kW/m2,接收點(diǎn)15 min內(nèi)的溫升如圖2所示。

        還可以得到火炬的熱影響區(qū)域,其中輻射熱分別為1.58 kW/m2、3.2 kW/m2、4.73 kW/m2,對(duì)應(yīng)的影響半徑為302.6 m、154.6 m及N/A。最大的輻射熱在距火炬中心南側(cè)約24 m處,輻射熱為4.495 kW/m2。輻射熱分布云圖如圖3所示:

        圖2 接收點(diǎn)15 min內(nèi)溫度隨時(shí)間變化曲線Fig.2 Curve of temperature as a function of time within 15 min at the receiving point

        圖3 輻射熱分布云圖Fig.3 Cloud diagram of radiant heat distribution

        3 分析與結(jié)論

        運(yùn)用SH 3009計(jì)算某石化企業(yè)新建可燃?xì)怏w回收設(shè)施的輻射熱,并用Flaresim軟件進(jìn)行復(fù)核,得出結(jié)論如下:火炬熱輻射的相關(guān)計(jì)算主要受火焰中心及熱輻射系數(shù)這兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的影響,由于燃燒本身受到燃燒介質(zhì)、燃燒環(huán)境等因素的影響,導(dǎo)致火炬熱輻射的計(jì)算結(jié)果由于模型的選取不同而千差萬(wàn)別。SH 3009關(guān)于火炬熱輻射的相關(guān)計(jì)算主要基于KENT等人的理論,而Flaresim集成了KENT、API及Brizustowski等的理論,同時(shí)也提供了一套算法。本例選取Brizustowski計(jì)算模型,相同工況下得出的熱輻射值較SH 3009大,結(jié)果較保守。

        亚洲AV无码国产精品久久l| 九九久久99综合一区二区| 白天躁晚上躁麻豆视频| 夜夜综合网| 成人综合亚洲国产成人| 久久精品国产亚洲av成人文字| 久久综合亚洲色一区二区三区| 亚洲爱婷婷色婷婷五月| 国产一区亚洲欧美成人| 精品亚洲一区二区在线观看| 妺妺窝人体色777777| 男女性高爱潮免费网站| 国产成+人+综合+亚洲专| 91桃色在线播放国产| 亚洲中文字幕午夜精品| 女人扒开屁股爽桶30分钟| 无码精品色午夜| 饥渴少妇一区二区三区| 美女露出粉嫩小奶头在视频18禁| 无码人妻av一区二区三区蜜臀 | 欲香欲色天天综合和网| 内射精品无码中文字幕| 三级全黄的视频在线观看| 99精品人妻少妇一区二区三区 | 国产精品久久久久久亚洲av| 国产97色在线 | 免| 风流少妇一区二区三区91| 国产亚洲欧洲aⅴ综合一区| 性高朝久久久久久久| 国产精品激情综合久久| 精品熟女视频一区二区三区国产| 免费国产a国产片高清网站| 又污又黄又无遮挡的网站| 少妇被粗大猛进进出出| 国产熟人精品一区二区| 国产无套内射久久久国产| 国产精品美女久久久久久大全| 中文字幕乱码在线婷婷| 色欲欲www成人网站| 亚洲黄色电影| 美女一区二区三区在线观看视频|