Gustoća dimnih plinova kao funkcija temperature. Termofizičke karakteristike i svojstva plinova. Toplotna ravnoteža ktane

Termofizička svojstva plinovitih produkata izgaranja potrebna za izračun ovisnosti različitih parametara o temperaturi danog plinovitog medija mogu se utvrditi na temelju vrijednosti navedenih u tablici. Konkretno, navedene ovisnosti za toplinski kapacitet dobivaju se u obliku:

C psm = a -1/ d,

gdje a = 1,3615803; b = 7,0065648; c = 0,0053034712; d = 20,761095;

C psm = a + bT sm + cT 2 sm,

gdje a = 0,94426057; b = 0,00035133267; c = -0,0000000539.

Prva ovisnost je poželjnija u smislu točnosti aproksimacije, druga ovisnost se može usvojiti za izvođenje proračuna niže točnosti.

Fizički parametri dimni plin
(na P = 0,0981 MPa; R CO2 = 0,13; str H20 = 0,11; R N2 = 0,76)

t, ° S γ, Nm -3 sa str, W (m 2 ° C) -1 λ · 10 2, W (m · K) -1 a· 10 6, m 2 · s -1 μ · 10 6, Pa · s v· 10 6, m 2 · s -1 Pr
12,704 1,04 2,28 16,89 15,78 12,20 0,72
9,320 1,07 3,13 30,83 20,39 21,54 0,69
7,338 1,10 4,01 48,89 24,50 32,80 0,67
6,053 1,12 4,84 69,89 28,23 45,81 0,65
5,150 1,15 5,70 94,28 31,69 60,38 0,64
4,483 1,18 6,56 121,14 34,85 76,30 0,63
3,973 1,21 7,42 150,89 37,87 93,61 0,62
3,561 1,24 8,27 183,81 40,69 112,10 0,61
3,237 1,26 9,15 219,69 43,38 131,80 0,60
2,953 1,29 10,01 257,97 45,91 152,50 0,59
2,698 1,31 10,90 303,36 48,36 174,30 0,58
2,521 1,32 11,75 345,47 40,90 197,10 0,57
2,354 1,34 12,62 392,42 52,99 221,00 0,56

DODATAK 3

(referenca)

Propusnost zraka i dima zračnih kanala i ventila

1. Za određivanje propuštanja ili propuštanja zraka u odnosu na ventilacijske kanale sustava za kontrolu dima, mogu se koristiti sljedeće formule, dobivene aproksimacijom tabličnih podataka:

za zračne kanale klase H (u području tlaka 0,2 - 1,4 kPa): ΔL = a(R - b)s, gdje ΔL- propuštanje zraka (propuštanje), m 3 / m 2 · h; R- tlak, kPa; a = 10,752331; b = 0,0069397038; s = 0,66419906;

za zračne kanale klase P (u području tlaka 0,2 - 5,0 kPa): gdje a = 0,00913545; b =-3,1647682 x 10 8; c =-1,2724412 x 10 9; d = 0,68424233.

2. Za protupožarne normalno zatvorene zaklopke, numeričke vrijednosti specifične karakteristike otpornosti na prodiranje dima i plina, ovisno o temperaturi plina, odgovaraju podacima dobivenim tijekom ispitivanja požara na klupi različitih proizvoda na eksperimentalnoj bazi VNIIPO:

1. Opće odredbe... 2 2. Početni podaci. 3 3. Odvodna dimna ventilacija. 4 3.1. Uklanjanje produkata izgaranja izravno iz prostorije za gorenje. 4 3.2. Uklanjanje produkata izgaranja iz prostorija u blizini prostorije za gorenje. 7 4. Dovodna dimna ventilacija. 9 4.1. Dovod zraka u stubišta... 9 4.2. Dovod zraka u podizna osovina.. 14 4.3. Dovod zraka u brave predvorja .. 16 4.4. Kompenzacijski dovod zraka. 17 5. Tehnički podaci oprema. 17 5.1. Oprema za sustave za odvod dima. 17 5.2. Oprema za dovodne dimovodne sustave. 21 6. Načini upravljanja vatrom. 21 Literatura .. 22 Dodatak 1. Određivanje glavnih parametara požarnog opterećenja prostora. 22 Dodatak 2. Termofizička svojstva dimnih plinova. 24 Dodatak 3. Propusnost zraka i dima zračnih kanala i ventila. 25

Toplina izgaranja. Neto ogrjevna vrijednost suhog plinovitog goriva Qf uvelike varira od 4 do 47 MJ/m3 i ovisi o njegovom sastavu – omjeru i kvaliteti gorivih i negorivih goriva.

Komponente. Najmanja vrijednost Qf je za plin iz visoke peći, čiji je prosječni sastav oko 30% zapaljivih plinova (uglavnom ugljični monoksid CO) i oko 60% iz negorivog dušika N2. Najveća

Vrijednost Qf za pripadajuće plinove čiji je sastav karakteriziran povećanim sadržajem teških ugljikovodika. Toplina izgaranja prirodnih plinova fluktuira u uskom rasponu Qf = 35,5 ... 37,5 MJ / m3.

Najmanja toplina izgaranja pojedinih plinova koji čine plinovita goriva data je u tablici. 3.2. Za metode određivanja ogrjevne vrijednosti plinovitih goriva pogledajte odjeljak 3.

Gustoća. Razlikovati apsolutnu i relativnu gustoću plinova.

Apsolutna gustoća plina pg, kg / m3, je masa plina po 1 m3 volumena koji ovaj plin zauzima. Pri izračunavanju gustoće pojedinog plina uzima se volumen njegovog kilomola 22,41 m3 (kao za idealni plin).

Relativna gustoća plina Rotn je omjer apsolutne gustoće plina u normalnim uvjetima i iste gustoće zraka:

Rotn = Rg / Rv = Rg / 1.293, (6.1)

Gdje je pg, pE - odnosno apsolutna gustoća plina i zraka u normalnim uvjetima, kg / m3. Relativna gustoća plinova obično se koristi za međusobnu usporedbu različitih plinova.

Vrijednosti apsolutne i relativne gustoće jednostavnih plinova date su u tablici. 6.1.

Gustoća mješavine plinova pjM, kg/m3, određuje se na temelju pravila aditivnosti, prema kojem se svojstva plinova zbrajaju prema njihovom volumnom udjelu u smjesi:

Gdje je Xj volumetrijski sadržaj 7. plina u gorivu, %; (str); je gustoća j-tog plina uključenog u gorivo, kg / m3; n je broj pojedinačnih plinova u gorivu.

Vrijednosti gustoće plinovitih goriva date su u tablici. A.5.

Gustoća plinova p, kg / m3, ovisno o temperaturi i tlaku, može se izračunati pomoću formule

Gdje je p0 gustoća plina u normalnim uvjetima (T0 = 273 K i p0 = 101,3 kPa), kg / m3; p i T - stvarni tlak, kPa, i apsolutna temperatura plina, K.

Gotovo sve vrste plinovitih goriva su lakše od zraka, pa kada dođe do curenja, plin se nakuplja ispod stropova. Iz sigurnosnih razloga, prije pokretanja kotla, neophodno je provjeriti nedostatak plina na najvjerojatnijim mjestima njegovog nakupljanja.

Viskoznost plinova raste s porastom temperature. Vrijednosti koeficijenta dinamičke viskoznosti p, Pa-s mogu se izračunati pomoću empirijske Sezer-Landove jednadžbe

Tablica 6.1

Karakteristike komponenti plinovitog goriva (pri t - O ° C chr = 101,3 kPa)

Kemijski

Molarna masa M,

Gustoća

Koncentrat u rasutom stanju

Naziv plina

Apsolutno

Relativno

Cioničke granice paljenja plina pomiješanog sa zrakom,%

Zapaljivi plinovi

propilen

Ugljični monoksid

Sumporovodik

Negorivi plinovi

Ugljični dioksid

sumporov dioksid

Kisik

Zrak atmosfere.

Vodena para

Gdje je p0 koeficijent dinamičke viskoznosti plina u normalnim uvjetima (G0 = 273 K i p0 - 101,3 kPa), Pa-s; T je apsolutna temperatura plina, K; C je koeficijent ovisno o vrsti plina, K, uzet prema tablici. 6.2.

Za mješavinu plinova, koeficijent dinamičke viskoznosti može se približno odrediti iz vrijednosti viskoznosti pojedinih komponenti:

Gdje je gj maseni udio j-tog plina u gorivu, %; Tsu je koeficijent dinamičke viskoznosti j-te komponente, Pa-s; n je broj pojedinačnih plinova u gorivu.

U praksi se široko koristi koeficijent kinematičke viskoznosti V, m2 / s, koji
ry je ovisnošću povezan s dinamičkom viskoznošću p kroz gustoću p

V = p / str. (6.6)

Uzimajući u obzir (6.4) i (6.6), kinematski koeficijent viskoznosti v, m2 / s, ovisno o tlaku i temperaturi, može se izračunati po formuli

Gdje je v0 koeficijent kinematičke viskoznosti plina u normalnim uvjetima (Go = 273 K i p0 = 101,3 kPa), m2 / s; p i G - stvarni tlak, kPa, i apsolutna temperatura plina, K; C je koeficijent koji ovisi o vrsti plina, K, uzet prema tablici. 6.2.

Vrijednosti koeficijenata kinematičke viskoznosti za plinovita goriva date su u tablici. A.9.

Tablica 6.2

Koeficijenti viskoznosti i toplinske vodljivosti komponenti plinskog goriva

(pri t = 0 ° C ir = 101,3 kPa)

Naziv plina

Indeks viskoznosti

Koeficijent toplinske vodljivosti NO3, W / (m-K)

Sutherlandov koeficijent C, K

Dinamički p-106, Pa-s

Kinematički v-106, m2/s

Zapaljivi plinovi

propilen

Ugljični monoksid

Sumporovodik

Negorivi plinovi

Ugljični dioksid

Kisik

Atmosferski zrak

Kuhati na 100°C

Toplinska vodljivost. Prijenos molekularne energije u plinovima karakterizira koeficijent toplinske vodljivosti 'k, W / (m-K). Koeficijent toplinske vodljivosti obrnuto je proporcionalan tlaku i raste s porastom temperature. Vrijednosti koeficijenta X mogu se izračunati pomoću Sutherlandove formule

Gdje je X, 0 koeficijent toplinske vodljivosti plina u normalnim uvjetima (G0 = 273 K i Po = 101,3 kPa), W / (m-K); p i T - stvarni tlak, kPa, i apsolutna temperatura plina, K; C je koeficijent ovisno o vrsti plina, K, uzet prema tablici. 6.2.

Vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti za plinovita goriva date su u tablici. A.9.

Toplinski kapacitet plinovitog goriva po 1 m3 suhog plina ovisi o njegovom sastavu i općenito se definira kao

4L = 0, 01 (SN2N2 + Ssos0 +

SN4SN4 + sSo2sOg + - + cx. X;), (6.9) gdje je cH2, cC0, cCsh, cC02, ..., cx. - toplinski kapacitet sastavnih komponenti goriva, odnosno vodika, ugljičnog monoksida, metana, ugljičnog dioksida i i-te komponente, kJ / (m3-K); H2, CO, CH4, CO2, ..., Xg--

Toplinski kapaciteti gorivih komponenti plinovitog goriva dani su u tablici. Klauzula 6, nezapaljiva - u tablici. A.7.

Specifična toplina vlažnog plinovitog goriva

Crgtl, kJ / (m3-K), definira se kao

<тл = ctrn + 0,00124cHzq йтля, (6.10) где drTn- влагосодержание газообразного топлива,

Eksplozivnost. Mješavina zapaljivog plina i zraka u određenim omjerima u prisutnosti vatre ili čak iskre može eksplodirati, odnosno proces njenog paljenja i izgaranja odvija se brzinom bliskom brzini širenja zvuka. Eksplozivne koncentracije zapaljivog plina u zraku ovise o kemijskom sastavu i svojstvima plina. Granice zapreminske koncentracije paljenja za pojedinačne zapaljive plinove pomiješane sa zrakom dane su ranije u tablici. 6.1. Najšire granice zapaljivosti imaju vodik (4 .. .74% volumena) i ugljični monoksid (12,5...74%). Za prirodni plin, prosječna donja i gornja granica zapaljivosti su 4,5 odnosno 17% volumena; za koksnu peć - 5,6 i 31%; za domenu - 35 i 74%.

Toksičnost. Toksičnost se podrazumijeva kao sposobnost plina da izazove trovanje živih organizama. Stupanj toksičnosti ovisi o vrsti plina i njegovoj koncentraciji. Najopasnije komponente plina u tom pogledu su ugljični monoksid CO i sumporovodik H2S.

Toksičnost plinskih mješavina uglavnom je određena koncentracijom najotrovnijih komponenti prisutnih u smjesi, dok se njezino štetno djelovanje u pravilu značajno povećava u prisutnosti drugih štetnih plinova.

Prisutnost i koncentracija štetnih plinova u zraku može se odrediti posebnim uređajem – plinskim analizatorom.

Gotovo svi prirodni plinovi su bez mirisa. Kako bi se otkrilo curenje plina i poduzele sigurnosne mjere, prirodni plin se odorizira prije ulaska u cjevovod, odnosno zasićen je tvari koja ima oštar miris (na primjer, merkaptani).

Kalorična vrijednost raznih goriva uvelike varira. Za loživo ulje, na primjer, iznosi preko 40 MJ / kg, a za plin iz visokih peći i neke marke uljnih škriljaca - oko 4 MJ / kg. Sastav energetskih goriva također uvelike varira. Dakle, iste kvalitativne karakteristike, ovisno o vrsti i stupnju goriva, mogu se kvantitativno oštro razlikovati.

Zadane karakteristike goriva. Za komparativnu analizu u ulozi karakteristika koje generaliziraju kvalitetu goriva koriste se zadane karakteristike goriva, % -kg / MJ, koje se u općem obliku izračunavaju po formuli

Gdje je xg pokazatelj kvalitete radnog goriva, %; Q [- specifična toplina izgaranja (najniža), MJ / kg.

Tako, na primjer, za izračunavanje smanjene

Sadržaj vlage sumpornog pepela S „p i

Dušik N ^ p (za radno stanje goriva)

Formula (7.1) ima sljedeći oblik, % -kg / MJ:

TOC o "1-3" h z KP = Kl GT; (7.2)

4ph = l7e [; (7.3)

Snp= S ’/ Êí̈; (7.4)

^ p = N7 Q [. (7,5)

Kao ilustrativni primjer, indikativna je sljedeća usporedba, pod uvjetom da se u kotlovima iste toplinske snage izgaraju različita goriva. Dakle, usporedba smanjenog sadržaja vlage u ugljenu u blizini Moskve

Ocjene 2B (WJp = 3,72% -kg / MJ) i Nazarov-

Ugljen 2B (W ^ p = 3,04% -kg / MJ) pokazuje da će u prvom slučaju količina vlage koja se unosi u kotlovsku peć s gorivom biti približno 1,2 puta veća nego u drugom, unatoč činjenici da je radna vlaga ugljena u blizini Moskve (W [= 31%) manji je od onog u

Nazarovski ugljen (Wf = 39%).

Konvencionalno gorivo. U elektroenergetici, radi usporedbe učinkovitosti korištenja goriva u raznim kotlovnicama, planiranja proizvodnje i potrošnje goriva u ekonomskim proračunima, uveden je koncept ekvivalentnog goriva. Kao referentno gorivo uzima se takvo gorivo, čija je specifična toplina izgaranja (najniža) u radnom stanju jednaka Qy T = 29300 kJ/kg (ili

7000 kcal / kg).

Za svako prirodno gorivo postoji takozvani bezdimenzijski toplinski ekvivalent E, koji može biti veći ili manji od jedan:

Vlažan zrak je mješavina suhog zraka i vodene pare. U nezasićenom zraku vlaga je u stanju pregrijane pare, pa se svojstva vlažnog zraka mogu približno opisati zakonima idealnih plinova.

Glavne karakteristike vlažnog zraka su:

1. Apsolutna vlažnost g, koji određuje količinu vodene pare sadržanu u 1 m 3 vlažnog zraka. Vodena para zauzima cijeli volumen smjese, stoga je apsolutna vlažnost zraka jednaka masi 1 m 3 vodene pare ili gustoći pare, kg / m 3

2. Relativna vlažnost zraka j izražava se omjerom apsolutne vlažnosti zraka i njegove najveće moguće vlažnosti pri istom tlaku i temperaturi, odnosno omjerom mase vodene pare sadržane u 1 m 3 vlažnog zraka i mase vodene pare potrebne za potpuno zasićenje 1 m 3 vlažnog zraka pri istom tlaku i temperaturi.

Relativna vlažnost zraka određuje stupanj zasićenosti vlagom u zraku:

, (1.2)

gdje je parcijalni tlak vodene pare koji odgovara njezinoj gustoći Pa; - tlak zasićene pare pri istoj temperaturi, Pa; - najveća moguća količina pare u 1 m 3 zasićenog vlažnog zraka, kg / m 3; - gustoća pare pri njenom parcijalnom tlaku i temperaturi vlažnog zraka, kg / m 3.

Relacija (1.2) vrijedi samo kada se može pretpostaviti da je para tekućine idealan plin do stanja zasićenja.

Gustoća vlažnog zraka r je zbroj gustoća vodene pare i suhog zraka pri parcijalnim tlakovima od 1 m 3 vlažnog zraka na temperaturi vlažnog zraka T, DO:

(1.3)

gdje je gustoća suhog zraka pri njegovom parcijalnom tlaku u 1 m 3 vlažnog zraka, kg / m 3; - parcijalni tlak suhog zraka, Pa; - plinska konstanta suhog zraka, J / (kg × K).

Izražavajući i jednadžbom stanja zraka i vodene pare, dobivamo

, (1.5)

gdje je maseni protok zraka i vodene pare, kg/s.

Ove jednakosti vrijede za isti volumen V vlažnog zraka i iste temperature. Dijelimo drugu jednakost s prvom, dobivamo još jedan izraz za sadržaj vlage

. (1.6)

Zamjenjujući ovdje vrijednosti plinskih konstanti za zrak J / (kg × K) i za vodenu paru J / (kg × K), dobivamo vrijednost sadržaja vlage, izraženu u kilogramima vodene pare na 1 kg suhog zraka



. (1.7)

Zamjena parcijalnog tlaka zraka s vrijednošću, gdje je iz prethodnog i V- barometarski tlak zraka u istim jedinicama kao R, dobivamo za vlažan zrak pod barometarskim tlakom

. (1.8)

Dakle, pri danom barometarskom tlaku, sadržaj vlage u zraku ovisi samo o parcijalnom tlaku vodene pare. Maksimalni mogući sadržaj vlage u zraku, odakle

. (1.9)

Budući da tlak zasićenja raste s temperaturom, maksimalna moguća količina vlage koja se može sadržavati u zraku ovisi o njegovoj temperaturi, a što je više, to je temperatura viša. Ako su jednadžbe (1.7) i (1.8) riješene za i, onda dobivamo

(1.10)

. (1.11)

Volumen vlažnog zraka u kubičnim metrima po 1 kg suhog zraka izračunava se po formuli

(1.12)

Specifičan volumen vlažnog zraka v, m 3 / kg, određuje se dijeljenjem volumena vlažnog zraka s masom smjese po 1 kg suhog zraka:

Vlažni zrak kao nosač topline karakterizira entalpija (u kilodžulima po 1 kg suhog zraka) jednaka zbroju entalpija suhog zraka i vodene pare

(1.14)

gdje je specifični toplinski kapacitet suhog zraka, kJ / (kg × K); t- temperatura zraka, ° C; i- entalpija pregrijane pare, kJ / kg.

Entalpija 1 kg suhe zasićene vodene pare pri niskim tlakovima određena je empirijskom formulom, kJ / kg:

gdje je konstantni koeficijent, približno jednak entalpiji pare pri temperaturi od 0 ° C; = 1,97 kJ / (kg × K) - specifični toplinski kapacitet pare.

Zamjena vrijednosti i U izraz (1.14) i uzimajući specifični toplinski kapacitet suhog zraka konstantu i jednaku 1,0036 kJ / (kg × K), nalazimo entalpiju vlažnog zraka u kilodžulima po 1 kg suhog zraka:

Jednadžbe slične onima o kojima se raspravljalo koriste se za određivanje parametara vlažnog plina.

, (1.17)

gdje je plinska konstanta za ispitni plin; R- tlak plina.

Entalpija plina, kJ/kg,

gdje je specifični toplinski kapacitet plina, kJ / (kg × K).

Apsolutni udio vlage u plinu:

. (1.19)

Prilikom izračunavanja kontaktnih izmjenjivača topline za nosače topline zrak-voda, možete koristiti podatke u tablici. 1.1-1.2 ili izračunate ovisnosti za određivanje fizikalno-kemijskih parametara zraka (1.24-1.34) i vode (1.35). Za dimne plinove mogu se koristiti podaci iz tablice 1. 1.3.

Gustoća vlažnog plina, kg / m 3:

, (1.20)

gdje je gustoća suhog plina pri 0 ° C, kg / m 3; M g, M p - molekulske mase plina i pare.

Dinamički koeficijent viskoznosti vlažnog plina, Pa × s:

, (1.21)

gdje je koeficijent dinamičke viskoznosti vodene pare, Pa × s; - koeficijent dinamičke viskoznosti suhog plina, Pa × s; - masena koncentracija pare, kg / kg.

Specifični toplinski kapacitet vlažnog plina, kJ / (kg × K):

Koeficijent toplinske vodljivosti vlažnog plina, W / (m × K):

, (1.23)

gdje k Je adijabatski eksponent; V- koeficijent (za jednoatomne plinove V= 2,5; za dvoatomske plinove V= 1,9; za troatomske plinove V = 1,72).

Tablica 1.1. Fizikalna svojstva suhog zraka ( R= 0,101 MPa)

t, °C , kg / m 3 , kJ / (kg × K) , W / (m × K) , Pa × s , m 2 / s Pr
-20 1,395 1,009 2,28 16,2 12,79 0,716
-10 1,342 1,009 2,36 16,7 12,43 0,712
1,293 1,005 2,44 17,2 13,28 0,707
1,247 1,005 2,51 17,6 14,16 0,705
1,205 1,005 2,59 18,1 15,06 0,703
1,165 1,005 2,67 18,6 16,00 0,701
1,128 1,005 2,76 19,1 16,96 0,699
1,093 1,005 2,83 19,6 17,95 0,698
1,060 1,005 2,90 20,1 18,97 0,696
1,029 1,009 2,96 20,6 20,02 0,694
1,000 1,009 3,05 21,1 21,09 0,692
0,972 1,009 3,13 21,5 22,10 0,690
0,946 1,009 3,21 21,9 23,13 0,688
0,898 1,009 3,34 22,8 25,45 0,686
0,854 1,013 3,49 23,7 27,80 0,684
0,815 1,017 3,64 24,5 30,09 0,682
0,779 1,022 3,78 25,3 32,49 0,681
0,746 1,026 3,93 26,0 34,85 0,680
0,674 1,038 4,27 27,4 40,61 0,677
0,615 1,047 4,60 29,7 48,33 0,674
0,566 1,059 4,91 31,4 55,46 0,676
0,524 1,068 5,21 33,6 63,09 0,678
0,456 1,093 5,74 36,2 79,38 0,687
0,404 1,114 6,22 39,1 96,89 0,699
0,362 1,135 6,71 41,8 115,4 0,706
0,329 1,156 7,18 44,3 134,8 0,713
0,301 1,172 7,63 46,7 155,1 0,717
0,277 1,185 8,07 49,0 177,1 0,719
0,257 1,197 8,50 51,2 199,3 0,722
0,239 1,210 9,15 53,5 233,7 0,724

Termofizička svojstva suhog zraka mogu se aproksimirati sljedećim jednadžbama.

Kinematička viskoznost suhog zraka pri temperaturama od -20 do +140 ° C, m 2 / s:

Godišnje; (1,24)

i od 140 do 400 ° C, m 2 / s:

. (1.25)

Tablica 1.2. Fizička svojstva zasićene vode

t, °C , kg / m 3 , kJ / (kg × K) , W / (m × K) , m 2 / s , N/m Pr
999,9 4,212 55,1 1,789 -0,63 756,4 13,67
999,7 4,191 57,4 1,306 0,7 741,6 9,52
998,2 4,183 59,9 1,006 1,82 726,9 7,02
995,7 4,174 61,8 0,805 3,21 712,2 5,42
992,2 4,174 63,5 0,659 3,87 696,5 4,31
988,1 4,174 64,8 0,556 4,49 676,9 3,54
983,2 4,179 65,9 0,478 5,11 662,2 2,98
977,8 4,187 66,8 0,415 5,70 643,5 2,55
971,8 4,195 67,4 0,365 6,32 625,9 2,21
965,3 4,208 68,0 0,326 6,95 607,2 1,95
958,4 4,220 68,3 0,295 7,52 588,6 1,75
951,0 4,233 68,5 0,272 8,08 569,0 1,60
943,1 4,250 68,6 0,252 8,64 548,4 1,47
934,8 4,266 68,6 0,233 9,19 528,8 1,36
926,1 4,287 68,5 0,217 9,72 507,2 1,26
917,0 4,313 68,4 0,203 10,3 486,6 1,17
907,4 4,346 68,3 0,191 10,7 466,0 1,10
897,3 4,380 67,9 0,181 11,3 443,4 1,05
886,9 4,417 67,4 0,173 11,9 422,8 1,00
876,0 4,459 67,0 0,165 12,6 400,2 0,96
863,0 4,505 66,3 0,158 13,3 376,7 0,93

Gustoća vlažnog plina, kg / m 3.

Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

Samara državno tehničko sveučilište

Zavod za kemijsku tehnologiju i industrijsku ekologiju

PREDMETNI RAD

u disciplini "Tehnička termodinamika i toplinska tehnika"

Tema: Proračun jedinice za iskorištavanje topline otpadnih plinova tehnološke peći

Završio: student Ryabinina E.A.

ZF tečaj III grupa 19

Provjerio: konzultant Churkina A.Yu.

Samara 2010

Uvod

Većina kemijskih postrojenja stvara toplinski otpad visokih i niskih temperatura, koji se može koristiti kao sekundarni energetski resursi (RER). To uključuje ispušne plinove iz raznih kotlova i procesnih peći, hlađene tokove, rashladnu vodu i otpadnu paru.

Termalni VER u velikoj mjeri pokrivaju potrebe za toplinom pojedinih industrija. Na primjer, u industriji dušika više od 26% potražnje za toplinom zadovoljava se zahvaljujući WER-u, u industriji sode - više od 11%.

Broj korištenih OIE ovisi o tri čimbenika: temperaturi OIE, njihovoj toplinskoj snazi ​​i kontinuitetu izlaza.

Trenutno je najrasprostranjenije iskorištavanje topline otpadnih industrijskih plinova koji imaju visokotemperaturni potencijal za gotovo sve požarno-tehničke procese i mogu se kontinuirano koristiti u većini industrija. Toplina otpadnih plinova glavna je komponenta energetske bilance. Koristi se uglavnom u tehnološke, au nekim slučajevima - u energetske svrhe (u kotlovima za otpadnu toplinu).

Međutim, široka primjena visokotemperaturnih toplinskih OIE povezana je s razvojem metoda iskorištavanja, uključujući toplinu užarenih troske, proizvoda itd., novim metodama iskorištavanja topline otpadnih plinova, kao i poboljšanjem dizajna postojeće opreme za korištenje .

1. Opis tehnološke sheme

U cijevnim pećima koje nemaju konvekcijsku komoru ili u pećima radijacijskog tipa, ali s relativno visokom početnom temperaturom zagrijanog proizvoda, temperatura ispušnih plinova može biti relativno visoka, što dovodi do povećanih gubitaka topline, smanjenje učinkovitosti peći i veća potrošnja goriva. Stoga je potrebno koristiti toplinu otpadnih plinova. To se može postići korištenjem grijača zraka, koji zagrijava zrak koji ulazi u peć za izgaranje goriva, ili ugradnjom kotlova na otpadnu toplinu, koji omogućuju dobivanje vodene pare potrebne za tehnološke potrebe.

Međutim, za izvođenje grijanja zraka potrebni su dodatni troškovi za izradu grijača zraka, puhala, kao i dodatna potrošnja energije koju troši motor puhala.

Kako bi se osigurao normalan rad grijača zraka, važno je spriječiti mogućnost korozije njegove površine na strani protoka dimnih plinova. Ova pojava je moguća kada je temperatura površine za izmjenu topline ispod temperature rosišta; istodobno se dio dimnih plinova, izravno u dodiru s površinom grijača zraka, značajno hladi, vodena para koja se u njima nalazi djelomično se kondenzira i, apsorbirajući sumporov dioksid iz plinova, tvori agresivnu slabu kiselinu.

Točka rosišta odgovara temperaturi pri kojoj je tlak zasićene vodene pare jednak parcijalnom tlaku vodene pare sadržane u dimnim plinovima.

Jedna od najpouzdanijih metoda zaštite od korozije je predgrijavanje zraka na neki način (na primjer, u vodenim ili parnim grijačima) na temperaturu iznad točke rosišta. Takva korozija može se pojaviti i na površini konvekcijskih cijevi ako je temperatura sirovine koja ulazi u peć ispod točke rosišta.

Izvor topline za povećanje temperature zasićene pare je reakcija oksidacije (izgaranja) primarnog goriva. Dimni plinovi koji nastaju tijekom izgaranja predaju svoju toplinu u zračenju, a zatim u konvekcijskim komorama dovodnoj struji (vodena para). Pregrijana para ulazi u potrošača, a proizvodi izgaranja napuštaju peć i ulaze u kotao za otpadnu toplinu. Na izlazu iz WHB, zasićena vodena para se vraća natrag u peć za pregrijavanje pare, a dimni plinovi, koji se hlade napojnom vodom, ulaze u grijač zraka. Iz dogrijača zraka dimni plinovi ulaze u KTAN, gdje se voda koja teče kroz zavojnicu zagrijava i ide ravno do potrošača, a dimni plinovi - u atmosferu.

2. Proračun peći

2.1 Proračun procesa izgaranja

Odredite neto ogrjevnu vrijednost goriva P R n... Ako je gorivo pojedinačni ugljikovodik, onda je njegova kalorijska vrijednost P R n jednaka standardnoj toplini izgaranja minus toplina isparavanja vode u produktima izgaranja. Također se može izračunati iz standardnih toplinskih učinaka nastanka početnih i konačnih proizvoda na temelju Hessovog zakona.

Za gorivo koje se sastoji od mješavine ugljikovodika određuje se toplina izgaranja, ali pravilo aditivnosti:

gdje Q pi n- toplina izgaranja i-go goriva komponenta;

y i- koncentracija i-idi komponentu goriva u ulomcima jedinice, tada:

P R n cm = 35,84 ∙ 0,987 + 63,80 ∙ 0,0033+ 91,32 ∙ 0,0012+ 118,73 ∙ 0,0004 + 146,10 ∙ 0,0001 = 35,75 M.

Molarna masa goriva:

M m = Σ M i ∙ y i ,

gdje M i- molekulska masa i-go goriva komponenta, dakle:

M m = 16.042 ∙ 0.987 + 30.07 ∙ 0.0033 + 44.094 ∙ 0.0012 + 58.120 ∙ 0.0004 + 72.15 ∙ 0.0001 + 44.094 ∙ 0.0012 + 58.120 ∙ 0.0004 + 72.15 ∙ 0.0001 + 44.01 kg = 0.0001 + 44.0 .

kg / m 3,

zatim P R n cm, izraženo u MJ / kg, jednako je:

MJ / kg.

Rezultati izračuna sažeti su u tablici. 1:

Sastav goriva stol 1

Odredimo elementarni sastav goriva,% (mas.):


,

gdje n i C , nih , n i N , n i O- broj atoma ugljika, vodika, dušika i kisika u molekulama pojedinih komponenti koje čine gorivo;

Sadržaj svake komponente goriva, mas. %;

x i- sadržaj svake komponente goriva, kažu. %;

M i- molarna masa pojedinih komponenti goriva;

M m je molarna masa goriva.

Provjera sastava :

C + H + O + N = 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 = 100% (mase).


Odredimo teoretsku količinu zraka koja je potrebna za izgaranje 1 kg goriva, a ona se određuje iz stehiometrijske jednadžbe reakcije izgaranja i sadržaja kisika u atmosferskom zraku. Ako je poznat elementarni sastav goriva, teoretska količina zraka L 0, kg / kg, izračunava se po formuli:

U praksi, kako bi se osiguralo potpuno sagorijevanje goriva, u peć se uvodi višak zraka, nalazimo stvarnu brzinu protoka zraka na α = 1,25:

L = αL 0 ,

gdje L- stvarna potrošnja zraka;

α - koeficijent viška zraka,

L = 1,25 ∙ 17,0 = 21,25 kg / kg.

Specifični volumen zraka (n.a.) za izgaranje 1 kg goriva:

gdje ρ u= 1,293 - gustoća zraka u normalnim uvjetima,

m 3 / kg.


Nađimo količinu produkata izgaranja nastalih tijekom izgaranja 1 kg goriva:

ako je poznat elementarni sastav goriva, tada se maseni sastav dimnih plinova po 1 kg goriva s njegovim potpunim izgaranjem može odrediti na temelju sljedećih jednadžbi:

gdje m CO2 , m H2O , m N2 , m O2 je masa odgovarajućih plinova, kg.

Ukupna količina produkata izgaranja:

m p. od = m CO2 + m H2O + m N2 + m O2,

m p. od= 2,71 + 2,21 + 16,33 + 1,00 = 22,25 kg / kg.

Provjeravamo rezultirajuću vrijednost:

gdje W f- specifična potrošnja pare mlaznice pri izgaranju tekućeg goriva, kg / kg (za plinsko gorivo W f = 0),


Budući da je gorivo plin, zanemarujemo sadržaj vlage u zraku, a zanemarujemo količinu vodene pare.

Nađimo volumen produkata izgaranja u normalnim uvjetima, koji nastaju tijekom izgaranja 1 kg goriva:

gdje m i- masa odgovarajućeg plina nastala tijekom izgaranja 1 kg goriva;

ρ i- gustoća ovog plina u normalnim uvjetima, kg / m 3;

M i- molarna masa zadanog plina, kg / kmol;

22,4 - molarni volumen, m 3 / kmol,

m 3 / kg; m 3 / kg;

m 3 / kg; m 3 / kg.

Ukupni volumen produkata izgaranja (n.a.) pri stvarnoj potrošnji zraka:

V = V CO2 + V H2O + V N2 + V O2 ,

V = 1,38 + 2,75+ 13,06 + 0,70 = 17,89 m3 / kg.

Gustoća produkata izgaranja (n.a.):


kg/m3.

Nađimo toplinski kapacitet i entalpiju produkata izgaranja 1 kg goriva u temperaturnom rasponu od 100 °C (373 K) do 1500 °C (1773 K), koristeći podatke u tablici. 2.

Prosječni specifični toplinski kapaciteti plinova s ​​p, kJ / (kg ∙ K) tablica 2

t, ° S

Entalpija dimnih plinova nastalih pri izgaranju 1 kg goriva:

gdje s CO2 , s H2O , sa N2 , sa O2- prosječni specifični toplinski kapaciteti pri konstantnom tlaku koji odgovaraju travnjaku pri temperaturi t, kJ / (kg K);

s t- prosječni toplinski kapacitet dimnih plinova nastalih pri izgaranju 1 kg goriva na temperaturi t, kJ / (kg K);

na 100 ° C: kJ / (kg ∙ K);


na 200 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 300 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 400 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 500 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 600 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 700 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 800 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 1000 ° C: kJ / (kg ∙ K);

na 1500 ° C: kJ / (kg ∙ K);


Rezultati izračuna sažeti su u tablici. 3.

Entalpija produkata izgaranja Tablica 3

Prema tablici. 3 izgraditi graf ovisnosti H t = f ( t ) (Sl. 1) vidi privitak .

2.2 Proračun toplinske bilance peći, učinkovitost peći i potrošnja goriva

Toplotni tok dobiven parom u peći (korisno toplinsko opterećenje):

gdje G- količina pregrijane vodene pare po jedinici vremena, kg / s;

H vp1 i H vp2


Uzimamo temperaturu dimnih plinova na 320 °C (593 K). Gubici topline zračenjem u okoliš iznosit će 10%, pri čemu se 9% gubi u zračnoj komori, a 1% u konvekcijskoj komori. Učinkovitost peći je η t = 0,95.

Zanemarujemo gubitak topline od kemijskog nedogaranja, kao i količinu topline ulaznog goriva i zraka.

Odredite učinkovitost peći:

gdje uh- entalpija produkata izgaranja na temperaturi dimnih plinova koji izlaze iz peći, t yh; temperatura ispušnih dimnih plinova obično se uzima na 100 - 150 ° C viša od početne temperature sirovine na ulazu u peć; q znoj- gubitak topline zračenjem u okoliš, % ili udio Q kat ;

Potrošnja goriva, kg/s:

kg/s.

2.3 Proračun zračne komore i konvekcijske komore

Na prolazu postavljamo temperaturu dimnih plinova: t NS= 750 - 850 ° C, prihvaćamo

t NS= 800 °C (1073 K). Entalpija produkata izgaranja na temperaturi na prolazu

H NS= 21171,8 kJ / kg.

Toplotni tok primljen vodenom parom u zračnim cijevima:

gdje N n je entalpija produkata izgaranja na temperaturi dimnih plinova u prolazu, kJ/kg;

η t je učinkovitost peći; preporuča se uzeti jednak 0,95 - 0,98;

Toplotni tok dobiven vodenom parom u konvekcijskim cijevima:

Entalpija vodene pare na ulazu u zračenje bit će:

kJ/kg.


Uzimamo vrijednost gubitka tlaka u konvekcijskoj komori ∆ P Do= 0,1 MPa, tada:

P Do = P - P Do ,

P Do= 1,2 - 0,1 = 1,1 MPa.

Ulazna temperatura vodene pare u radijacijski dio t Do= 294 ° C, tada će prosječna temperatura vanjske površine zračnih cijevi biti:

gdje Δt- razlika između temperature vanjske površine zračnih cijevi i temperature vodene pare (sirovine) zagrijane u cijevima; Δt= 20 - 60 °C;

DO.

Maksimalna projektirana temperatura izgaranja:

gdje t o- smanjena temperatura početne mješavine goriva i zraka; uzeto jednako temperaturi zraka koji se dovodi za izgaranje;

HVALA.- specifični toplinski kapacitet produkata izgaranja pri temperaturi t NS;


°C.

Na t max = 1772,8°C i t n = 800 ° C toplinska gustoća apsolutno crne površine q s za različite temperature vanjske površine zračnih cijevi ima sljedeće vrijednosti:

Θ, ° S 200 400 600

q s, W/m 2 1,50 ∙ 10 5 1,30 ∙ 10 5 0,70 ∙ 10 5

Gradimo pomoćni graf (slika 2) vidi privitak, prema kojem nalazimo gustoću topline na Θ = 527 ° C: q s= 0,95 ∙ 10 5 W / m 2.

Izračunavamo ukupni toplinski protok uveden u peć:

Preliminarna vrijednost za površinu ekvivalentne apsolutno crne površine:

m 2.

Uzimamo stupanj prosijavanja zida Ψ = 0,45, a za α = 1,25 nalazimo da je

H s /H l = 0,73.


Ekvivalentna ravna površina:

m 2.

Prihvaćamo jednoredno postavljanje cijevi i korak između njih:

S = 2d n= 2 ∙ 0,152 = 0,304 m. Za ove vrijednosti faktor oblika DO = 0,87.

Veličina zaštićene zidane površine:

m 2.

Grijaća površina zračnih cijevi:

m 2.

Odabiremo pećnicu BB2, njezini parametri:

površina komore za zračenje, m 2 180

površina konvekcijske komore, m 2 180

radna dužina peći, m 9

širina komore za zračenje, m 1,2

izvršenje b

metoda izgaranja goriva bez plamena

Promjer cijevi komore za zračenje, mm 152 × 6

promjer cijevi konvekcijske komore, mm 114 × 6

Broj cijevi u komori za zračenje:

gdje d n - vanjski promjer cijevi u komori za zračenje, m;

l kat - korisna duljina zračećih cijevi koje se ispiru strujom dimnih plinova, m,

l kat = 9 - 0,42 = 8,2 m,

.

Gustoća topline površine zračnih cijevi:

W/m 2.

Odredite broj cijevi konvekcijske komore:


Slažemo ih u šahovnici od 3 u jednom vodoravnom redu. Razmak između cijevi S = 1,7 d n = 0,19 m.

Prosječna temperaturna razlika određena je formulom:

°C.

Koeficijent prijenosa topline u konvekcijskoj komori:

W / (m 2 ∙ K).

Gustoća topline površine konvekcijskih cijevi određena je formulom:

W/m 2.

2.4 Hidraulički proračun zavojnice peći

Hidraulički proračun zavojnice peći je određivanje gubitka tlaka vodene pare u zračnim i konvekcijskim cijevima.


gdje G

ρ do V.P. - gustoća vodene pare pri prosječnoj temperaturi i tlaku u konvekcijskoj komori, kg / m 3;

d k - unutarnji promjer konvekcijskih cijevi, m;

z k je broj strujanja u konvekcijskoj komori,

m/s.

ν k = 3,311 ∙ 10 -6 m 2 / s.

Vrijednost Reynoldsovog kriterija:

m.


Gubitak tlaka trenjem:

Pa = 14,4 kPa.

Pa = 20,2 kPa.

gdje je Σ ζ za

- broj zavoja.

Ukupni gubitak tlaka:

2.5 Proračun gubitka tlaka vodene pare u komori za zračenje

Prosječna brzina vodene pare:

gdje G- potrošnja pare pregrijane u peći, kg / s;

ρ r vp - gustoća vodene pare pri prosječnoj temperaturi i tlaku u konvekcijskoj komori, kg / m 3;

d p je unutarnji promjer konvekcijskih cijevi, m;

z p je broj strujanja u ventilacijskoj komori,

m/s.

Kinematička viskoznost vodene pare pri prosječnoj temperaturi i tlaku u konvekcijskoj komori ν p = 8,59 ∙ 10 -6 m 2 / s.

Vrijednost Reynoldsovog kriterija:

Ukupna duljina cijevi u ravnom dijelu:

m.


Hidraulički koeficijent trenja:

Gubitak tlaka trenjem:

Pa = 15,1 kPa.

Gubici tlaka za prevladavanje lokalnog otpora:

Pa = 11,3 kPa,

gdje je Σ ζ str= 0,35 - koeficijent otpora pri okretanju za 180 ºS,

- broj zavoja.

Ukupni gubitak tlaka:


Proračuni su pokazali da će odabrana peć osigurati proces pregrijavanja vodene pare u zadanom načinu rada.

3. Proračun kotla za otpadnu toplinu

Nađimo prosječnu temperaturu dimnih plinova:

gdje t 1 - temperatura dimnih plinova na ulazu,

t 2 - temperatura dimnih plinova na izlazu, ° C;

°C (538 K).

Maseni protok dimnih plinova:

gdje je B potrošnja goriva, kg / s;

Za dimne plinove specifična entalpija određuje se na temelju podataka u tablici. 3 i sl. 1 po formuli:

Entalpije rashladnih tekućina Tablica 4

Toplinski tok koji se prenosi dimnim plinovima:

gdje N 1 i H 2 - entalpija dimnih plinova na ulaznim i izlaznim temperaturama komore za izgaranje, nastali tijekom izgaranja 1 kg goriva, kJ / kg;

B - potrošnja goriva, kg / s;

h 1 i h 2 - specifične entalpije dimnih plinova, kJ / kg,

Toplotni tok primljen vodom, W:

gdje η ku je koeficijent iskorištenja topline u KU; η ky = 0,97;

G n - kapacitet pare, kg / s;

h do VP - entalpija zasićene vodene pare na izlaznoj temperaturi, kJ / kg;

h n in - entalygaya napojna voda, kJ / kg,

Količina vodene pare primljena u KU određuje se formulom:

kg/s.

Toplinski tok primljen vodom u zoni grijanja:

gdje h do in - specifična entalpija vode pri temperaturi isparavanja, kJ / kg;

Toplinski tok koji se dimnim plinovima prenosi na vodu u zoni grijanja (korisna toplina):

gdje h x - specifična entalpija dimnih plinova na temperaturi t x, dakle:

kJ/kg.


Entalpija izgaranja za 1 kg goriva:

sl. 1 temperatura dimnjaka koja odgovara vrijednosti H x = 5700,45 kJ / kg:

t x = 270 °C.

Prosječna temperaturna razlika u zoni grijanja:

°C.

270 dimnih plinova 210 Uzimajući u obzir indeks protuprotoka:


gdje DO f - koeficijent prijenosa topline;

m 2.

Prosječna temperaturna razlika u zoni isparavanja:


°C.

320 dimnih plinova 270 Uzimajući u obzir indeks protuprotoka:

187 vodena para 187


Površina razmjene topline u zoni grijanja:

gdje DO f - koeficijent m6prijenosa;

m 2.

Ukupna površina prijenosa topline:

F = F n + F ti,

F= 22,6 + 80 = 102,6 m 2.

U skladu s GOST 14248-79, odabiremo standardni isparivač s parnom komorom sa sljedećim karakteristikama:

promjer kućišta, mm 1600

broj snopova cijevi 1

broj cijevi u jednom snopu 362

površina izmjene topline, m 2 170

površina poprečnog presjeka jednog poteza

kroz cijevi, m 2 0,055

4. Toplinska ravnoteža grijača zraka

Atmosferski zrak s temperaturom t ° u-x ulazi u aparat, gdje se zagrijava na temperaturu t x u-x zbog topline dimnih plinova.

Potrošnja zraka, kg / s određuje se na temelju potrebne količine goriva:

gdje V- potrošnja goriva, kg / s;

L- stvarna potrošnja zraka za izgaranje 1 kg goriva, kg/kg,

Dimni plinovi, dajući svoju toplinu, hlade se t dgZ = t dg2 prije t dg4 .

=

gdje H 3 i H 4- entalpija dimnih plinova pri temperaturama t dg3 i t dg4 odnosno, kJ / kg,

Toplotni tok primljen zrakom, W:


gdje s in-x- prosječni specifični toplinski kapacitet zraka, kJ / (kg K);

0,97 - učinkovitost grijača zraka,

Konačna temperatura zraka ( t x u-x) određuje se iz jednadžbe toplinske ravnoteže:

DO.

5. Toplinska bilanca KTAN-a

Nakon grijača zraka, dimni plinovi ulaze u kontaktni aparat s aktivnom mlaznicom (KTAN), gdje se njihova temperatura smanjuje od t dg5 = t dg4 na temperaturu t dg6= 60 °C.

Odvođenje topline dimnih plinova vrši se pomoću dva odvojena toka vode. Jedna struja dolazi u izravan dodir s dimnim plinovima, a druga s njima izmjenjuje toplinu kroz stijenku zavojnice.

Toplotni tok koji odaju dimni plinovi, W:

gdje H 5 i H 6- entalpija dimnih plinova na temperaturi t dg5 i t dg6 odnosno, kJ / kg,

Količina rashladne vode (ukupno), kg / s, određuje se iz jednadžbe toplinske ravnoteže:

gdje je η učinkovitost KTAN-a, η = 0,9,

kg/s.


Protok topline primljen rashladnom vodom, W:

gdje G vode- potrošnja rashladne vode, kg/s:

s vodom- specifični toplinski kapacitet vode, 4,19 kJ / (kg K);

t n vode i t zalijevati- temperatura vode na ulazu i izlazu iz KTAN-a,

6. Proračun učinkovitosti jedinice za povrat topline

Prilikom određivanja vrijednosti učinkovitosti sintetiziranog sustava ( η tu) koristi se tradicionalni pristup.

Izračun učinkovitosti jedinice za povrat topline provodi se prema formuli:

7. Eksergijska procjena sustava "peć - kotao otpadne topline".

Eksergijska metoda analize energetsko-tehnoloških sustava omogućuje najobjektivniju i najkvalitativniju procjenu gubitaka energije, koji se ni na koji način ne otkrivaju tijekom konvencionalne procjene korištenjem prvog zakona termodinamike. U ovom slučaju, kao kriterij procjene koristi se eksergijska učinkovitost, koja je definirana kao omjer dodijeljene eksergije i eksergije isporučene u sustav:

gdje E pod- eksergija goriva, MJ / kg;

E rupa- eksergija koja se opaža strujanjem vodene pare u peći i kotlu na otpadnu toplinu.

U slučaju plinovitog goriva, isporučena eksergija je zbroj eksergije goriva ( E pod1) i eksergija zraka ( E pod2):

gdje N n i Ali- entalpija zraka na temperaturi ulaza u peć i temperaturi okoline, respektivno, kJ / kg;

Da- 298 K (25 °C);

ΔS- promjena entropije zraka, kJ / (kg K).


U većini slučajeva može se zanemariti veličina eksergije zraka, odnosno:

Dodijeljena eksergija za sustav koji se razmatra sastoji se od eksergije koju percipira vodena para u peći ( E otv1), i eksergija koju percipira vodena para u KU ( E otv2).

Za mlaz pare zagrijane u pećnici:

gdje G- potrošnja pare u peći, kg / s;

N VP1 i H vp2- entalpija vodene pare na ulazu i izlazu iz peći, respektivno, kJ / kg;

ΔS vp- promjena entropije vodene pare, kJ / (kg K).

Za protok vodene pare primljene u KU:

gdje G n- potrošnja pare u kotlovskoj jedinici, kg / s;

h do vp- entalpija zasićene vodene pare na izlazu iz WHB, kJ / kg;

h n in je entalpija napojne vode na ulazu u CH, kJ / kg.

E rupa = E rupa 1 + E rupa 2 ,

E rupa= 1965,8 + 296,3 = 2262,1 J/kg.


Zaključak

Nakon izračuna predložene instalacije (iskorištenje topline otpadnih plinova tehnološke peći), može se zaključiti da je za dati sastav goriva, produktivnost peći za vodenu paru i druge pokazatelje vrijednost učinkovitosti sintetiziranog sustava visoka je, stoga je instalacija učinkovita; To je pokazala i eksergijska procjena sustava “peć - kotao otpadne topline”, međutim, u smislu troškova energije, instalacija ostavlja mnogo željenog i zahtijeva poboljšanje.

Popis korištene literature

1. Kharaz D .I... Načini korištenja sekundarnih energetskih resursa u kemijskoj industriji / D. I. Kharaz, B. I. Psakhis. - M .: Kemija, 1984 .-- 224 str.

2. Skoblo A . I... Procesi i aparati industrije prerade nafte i petrokemijske industrije / A. I. Skoblo, I. A. Tregubova, Yu. K., Molokanov. - 2. izd., vlč. i dodati. - M .: Kemija, 1982 .-- 584 str.

3. Pavlov K .F... Primjeri i zadaci za tijek procesa i uređaja kemijske tehnologije: Udžbenik. Priručnik za sveučilišta / K. F. Pavlov, P. G. Romankov, A. A. Noskov; Ed. P.G. Romankova. - 10. izd., vlč. i dodati. - L .: Kemija, 1987 .-- 576 str.

Primjena

mob_info