Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Утилизация тепла дымовых газов

Читайте также:
  1. B. газового состава
  2. L. Методы очистки газов от аэрозолей
  3. АБСОРБЦІЯ - процес виборчого поглинання парів або газів з газових чи парогазовых сумішей рідкими поглиначами - абсорбентами.
  4. Адсорбция газов.
  5. Анаэробная газовая инфекция
  6. Влияние тепла
  7. Вогнегасники газові
  8. Воздушная среда и ее газовый состав
  9. ГАЗОВА ПРОМИСЛОВІСТЬ УКРАЇНИ: СУЧАСНИЙ СТАН, ОСНОВНІ ПРОБЛЕМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ
  10. Газовая гангрена, клиника, лечение.

Горячие дымовые газы после отдачи части тепла катализаторным трубам переходят из радиантной в конвекционную зону с температурой 950 – 1050 ˚С и в конвекционной зоне последовательно передают тепло потокам в шести нагревателях, охлаждаясь при этом до 200 ˚С. Затем дымовые газы выбрасываются в атмосферу.

3.4 Методика расчёта теплового баланса радиантной зоны трубчатой печи

Цель расчёта теплового баланса радиантной зоны трубчатой печи: определение прихода тепла в радиантную зону печи со всеми потоками и расхода тепла со всеми потоками; определение расхода топливного ПГ в топочную зону.

Исходные данные:

1) состав газа на входе в радиантную зону печи ПГ+АВС=СН42Н63Н8,N22,Аr и состав газа на выходе из радиантной зоны СН4,СО,СО22,N2,Аr, Н2О;

2) Температура газа на входе в катализатор (525 ˚С ) и выходе из него (827 ˚С);

3) Температура дымовых газов на выходе из топочной зоны 10400С;

4) Средняя теплоёмкость компонентов газа (из справочника);

5) Энтальпия и влагосодержание воздуха (из справочника);

6) Энтальпия образования компонентов газа (из справочника);

7) Состав воздуха, подаваемого на сжигание топливного ПГ: О2– 21%, N2– 78%, Ar– 1%;

8) Коэффициент избытка воздуха при сжигании топливного ПГ 1,15;

9) Температура топливного ПГ 85 ˚С;

10) Температура воздуха, подаваемого в горелки 25 ˚С;

11) Относительная влажность воздуха 80%;

12) Потери тепла в окружающую среду 3% от прихода тепла.

Расчет ведётся на 100м3 технологического ПГ.

Q1+ Q2+Q3+Q4=Q5+Q6+Q7+Q8.

Q1 – физическое тепло ПГС на входе в катализаторные трубы;

Q2 – физическое тепло топливного ПГ;

Q3 – физическое тепло воздуха в горелке;

Q4 – тепло, выделяющееся при сгорании ПГ;

Q5 – расход тепла на эндотермические реакции конверсии;

Q6 – физическое тепло конвертированного газа на выходе из радиантной зоны;

Q7 – физическое тепло дымовых газов на выходе из радиантной зоны;

Q8 – потери тепла в окружающую среду.

Расчет:

Q1=V∙с∙t, V=480 м3, t=525 ˚С, с при 525 ˚С;

Q2= V∙с∙t, V=x, t=85 ˚С, c при 850С;

Q3=mсух∙Hвл, mсух – масса сухого воздуха, кг, Н – энтальпия влажного воздуха, приходящаяся на 1 кг сухого воздуха при заданных температуре и относительной влажности, кДж/кг. Необходимо рассчитать объём сухого воздуха, идущего на сжигание 1 м3 топливного ПГ с учётом коэффициента избытка, а затем его массу mсух. Тогда на х м3 топливного ПГ: Q3=х∙mсух∙Hвл

Q4 = V∙Qсгор, V – объём топливного ПГ, м3 (V=х).

Qсгор – теплота сгорания топлива, кДж/м3 топливного ПГ по реакциям горения ΔН1+ΔН2+ΔН3:

СН4+2О2=СО2+2Н2О

С2Н6 +3,5О2=2СО2+3Н2О

С3Н8 +5О2=3СО2+4Н2О

Q5 – тепло, расходуемое на эндотермические реакции. При расчете МБ учтено, что часть СО, образующегося в зоне катализа по сильно эндотермическим реакциям

СН42О=СО+3Н2 (*), С2Н6+2Н2О=2СО+5Н2 (**), С3Н8+3Н2О=3СО+7Н2 (***) превращается в СО2 по слабоэкзотермической реакции СО+Н2О=СО22 (****). Поэтому часть тепла эндотермической реакции компенсируется теплом реакции (****). Однако большую часть тепла для эндотермических реакций необходимо подвести извне, т.е. сжиганием топливного ПГ в межтрубном пространстве печи. По результатам расчёта МБ известен состав ПГС на входе в зону катализа и после протекания всех реакций. Тогда для расчета потребности в тепле эндотермических реакций воспользуемся законом термохимии Гесса: общий тепловой эффект химических реакций зависит только от вида и состояния исходных веществ и конечных продуктов, но не зависит от пути перехода исходных веществ в продукты: ∆Н= Σ(Vi∙∆Hi)кон – Σ(Vi∙∆Hi)исх, ∆Нi – объемные энтальпии образования компонентов, кДж/м3, Vi – объёмы компонентов на входе в зону катализа и выходе из неё.

Q6 = V∙с∙t, V=624,98 м3, t=827 ˚С, с при 827 ˚С

Q7= V∙с∙t, t=1040 ˚С, с при 1040 ˚С, V=Vдг

3.5 Расчёт объёма дымовых газов

Рассчитаем объём дымовых газов, образующихся при сгорании 1м3 топливного ПГ. Для этого вычислим объёмы компонентов ДГ, т.е. N2, O2, Ar, CO2, Н2О.

VN2=Vсух воздуха∙0,78+VN2прир.газа

VAr=Vсух воздуха∙0,01

VО2=VО2практ – VО2теор

VСО2 и VН2О, образующегося по реакциям:

СН4+2О2=СО2+2Н2О

С2Н6 +3,5О2=2СО2+3Н2О

С3Н8 +5О2=3СО2+4Н2О

К реакционному водяному пару надо прибавить пары воды, поступившие с влажным воздухом. Определим объём ДГ при сгорании 1 м3 топливного ПГ:

дг= (VN2+VO2+VAR+VCO2+VH2O) м3

При сгорании х м3 топливного ПГ образуется ДГ:

Загрузка...

Vдг= х∙(VN2+VO2+VAR+VCO2+VH2O) м3

3.4 Методика расчёта теплового баланса радиантной зоны трубчатой печи (продолжение)

Q8=0,03Qприх

Решая уравнение Q1+Q2+Q3+Q4=Q5+Q6+Q7+Q8 относительно х, определим расход топливного природного газа, а затем все потоки тепла.

 


Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 26 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.009 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав