 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Расчет полезной тепловой нагрузки и расхода топлива технологической печи ( по сырьевому потоку)
Исходные данные:
Расход сырья – 112000 кг/с;
Температура ввода сырья в печь – 351 
;
Температура на выходе сырья из печи – 371 
;
Таблица 2.Состав топочного газа
| Компонент | СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | C5H12 | N2 | O2 | Н2S |
| Состав, % об. | 97.84 | 0.77 | 0.34 | 0.14 | 0.03 | 0.86 | 0.02 | 0.0002 |
Расчет процесса горения:
Определяем низшую теплоту сгорания топлива 
, кДж/кг, по формуле:
= 339.1Cр+1030Hр-108.9(Op-Sp)-16.75Wp, где Cp, Hp, Op, Sp, Wp- содержание в топливе (в %масс.) углерода, водорода, кислорода, летучей серы и воды. Для его расчета построим таблицу пересчета состава топлива в %масс.:
| xi, % об. | Mi | Mixi | xi’, %масс. | Cp | Hp | Op | Sp | Np | |
| СН4 | 97.84 | 1565.44 | 95.54 | 71.655 | 23.885 | - | - | - | |
| С2Н6 | 0.77 | 23.1 | 1.41 | 1.128 | 0.282 | - | - | - | |
| С3Н8 | 0.34 | 14.96 | 0.91 | 0.745 | 0.165 | - | - | - | |
| С4Н10 | 0.14 | 8.12 | 0.50 | 0.414 | 0.086 | - | - | - | |
| C5H12 | 0.03 | 2.16 | 0.13 | 0.108 | 0.022 | - | - | - | |
| N2 | 0.86 | 24.08 | 1.47 | - | - | - | - | 1.47 | |
| O2 | 0.02 | 0.64 | 0.04 | - | - | 0.04 | - | - | |
| Н2S | 0.0002 | 0.0068 | 4*10-6 | - | 0.24*10-6 | - | 3.76*10-6 | - | |
| ∑ | 1638.5068 | 74.05 | 24.44+ 24*10-8 | 0.04 | 3.76*10-6 | 1.47 |
= 339.1*74.05+1030*(24.44+24*10-8)-108.9(0.04-3.76*10-6) =50279.2кДж/кг
Определим полезную тепловую нагрузку печи Qпол, кДж/ч. Полезная тепловая нагрузка складывается из тепла, затраченного на нагрев и испарение нефти и на перегрев водяного пара (при наличии в печи паронагревателя):
.
Тепло, необходимое для нагрева сырья (Qнагр):
Тепло, необходмое для испарения сырья (Qисп):
Тепло, необходмое для перегрева водяного пара (Qпер.вп):
,
где G-производительность печи по сырью, кг/ч; е-массовая доля отгонки сырья, доли единицы; It –энтальпии жидкости (пара) при температурах входа и выхода ее из печи, кДж/кг; Gвп-масса перегреваемого пара, кг/ч; х-влажность насыщенного пара; l-теплота испарения воды, кДж/кг; С-теплоемкость, кДж/(кг*°С); t3-температура перегретого водяного пара, °С; t4-температура насыщенного водяного пара, °С.
Ввиду того, что сырье в нашем случае не испаряется, полезная тепловая нагрузка состоит из двух слагаемых: QнагриQпер.вп.
Поскольку в нашем случае сырье не отгоняется, то мы принимаем е=0.
Расчитаем энтальпию жидкости при t1=351°С и t2=371°С по формуле:
, где d15-плотность сырья, равная 0.9287г/см3, а- коэффициент, зависящий от температуры.
При подстановке получаем:
I351=801.692/√0.9287=831.9 кДж/кг;
I371=860.018/√0.9287=892.42 кДж/кг.
Найдем тепло, необходимое на нагрев сырья:
Qнагр=112000*(1-0)*(892.42-831.9)=6778240 кДж/ч=1882,84 кВт.
Для расчета Qпер.вп. воспользуемся следующими данными:
- Влажность насыщенного пара х=61%;
- Теплота испарения воды l=1720.62 кДж/кг;
- Теплоемкость С=3.7429 кДж/кг*°С
- Масса перегреваемого пара Gвп=2730 кг/ч;
- Температура перегретого водяного пара t3=266°С;
- Температура насыщенного водяного пара, t4=230°С.
Qпер.вп=2730*(0.61*1720.62+3.7429*(266-230))=3233200.698 кДж/ч=898,1кВт.
Тогда полезная тепловая нагрузка будет равна:
Qпол=Qпер.вп+Qнагр;
Qпол=3233200.698+6778240=10011440.698 кДж/ч=2780,95 кВт.
Поиск по сайту: