Расчет высоты факельного ствола низкого давления

Исходные данные для расчета высоты факельного ствола приведены в таблице 4.3.

В соответствии с ПБ 03-591-03 массовый расход газа взят с коэффициентом 1,5 как аварийный сброс от установки с наибольшей величиной этого выброса.

Таблица 5.3 – Исходные данные для расчета

V_зв - скорость звука в сбрасываемом газе, м/с:

V_зв = 91,5 * = 91,5 *(1,294 * 326,342 / 44,703)^0,5 = 281,226 м/с

m = отношение скорости истечения к скорости звука в сбрасываемом газе:

m = V / V_зв. = 54,72 / 281,226 = 0,19

При m < 0,2 рекомендуется принимать Z = 5D:

Z = 1,5 м.

V_в - скорость ветра на уровне центра пламени, м/с,

при H + Z < 60 рассчитываем по формуле:

V_B = V_m* [0,9 + 0,01 *(H + Z)] = 25 * [0,9 + 0,01 * (53 + 1,5)] = 36,125 м/с

Для определения угла отклонения пламени находим tga = V_в / V = =36,125/54,72 = 0,66,

тогда угол отклонения пламени a = 33,43^о.

e - коэффициент излучения пламени, рассчитываем по эмпирическому уравнению. Значение является приближенным, т.к. зависит от многих факторов, в том числе от конструкции горелок):

e = 0,048 * М^0,5 = 0,048 * 44,703^0,5 = 0,32

Предельно допустимая плотность теплового потока от пламени у основания факельного ствола составляет

q_пдп = q_пд - q_с = 4,8 - 0,66 = 4,14 кВт/м²

Количество тепла, выделяемого пламенем, рассчитываем по формуле

= _н * G = 47,58 * 9,16 = 435,8328 МДж/с = 435832,8 кВт

Высоту факельного ствола рассчитываем методом приближения до совпадения принятых и расчетных величин по формуле(2.30)

В результате проведенных вычислений получаем:

— высота факельного ствола составляет 53 м

— плотность теплового потока от пламени у основания факельного ствола – 4,031 кВт/м².

Проверочный расчет плотности теплового потока на границе обвалования.

Проведен проверочный расчет плотности теплового потока на границе обвалования факельной установки в соответствии с методикой, изложенной в ПБ 03-591-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем» (утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 10 июня 2003 г. N 83).

Плотность теплового потока от пламени проверяем при выбранной высоте факельного ствола по формуле (2.28)

Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 – Результаты расчетаплотности теплового потока

В соответствии с ПБ 03-591-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем» предельно допустимая плотность теплового потока на ограждении факельной установки q_пд = 2,8 кВт/м². Следовательно, принимаем расчетную высоту факельного ствола 53 м.

Для обеспечения неограниченного пребывания персоналапредельно допустимая плотность теплового потока q_пд = 1,4 кВт/м². Это условие выполняется на расстоянии свыше 112 м от основания факельного ствола.