Навигация
5. Тепловий розрахунок
При розрахунку теплового балансу реактора визначають кількість тепла,що надходить і йде з реакційною сумішшю, витрати тепла на реакцію й тепловтрати через стінку. За даними теплового балансу визначають температуру потоку, що йде, що необхідно для розрахунку наступних апаратур. Почнемо з оцінки тепловтрат , тому що вони мають самостійне значення.
5.1 Розрахунок тепловтрат через стінку
Метою розрахунку є перевірка ефективності ізоляційного матеріалу й визначення зміни температури в реакторі за рахунок тепловтрат . Розрахунок ґрунтується на визначенні коефіцієнта теплопередачі через стінку (kt) і поверхні теплопередачі (St). Кількість тепла,переданого навколишньому середовищу за одиницю часу , становить QT =kt∙St∙∆Tср, (5.1)
де ∆Tср- середня різниця температур реакційної суміші (ТСМ) і зовнішньої температури (ТН).
Значення kt розраховують по відомому співвідношенню
Kt=
-1 (5.2)
де -а1 і а2-коєфициєнти теплопередачі від потоку реагуючої суміші до стінки реактора й від стінки до зовнішнього середовища ,а δі і λі- товщина й коефіцієнт теплопровідності і- шару стінки. Стінка реактора звичайно тришарова :внутрішня футеровка (асбоцемент),метал(сталь) ізовнішня ізоляція (азбест). Товщина шару металу визначається тиском у реакторі й становить 3-7мм, товщина ізоляційного й футеровочного шарів близька до 5 мм. Значення λ для сталі ,асбоцемента й азбесту становлять 162, 2,2 i 0,5 кДж/(м∙год∙К) відповідно[2], а1 і а2 розраховують по емпіричних формулах;для режиму промислового реактора вони рівні 36,1 i 1,2 кДж/(м2∙год∙К). Тоді Kt складе:
Kt=
) =0.891 кДж/(м2∙год∙К),
І навіть при максимальної ∆Тср=450 К маємо
Qт=(2πRH+4πR2)∙0.891∙450=2518RH+5036 R2 кДж/год
де R- радіус реактора ,а H-його висота.
При розрахованих нижче розмірах реактора тепловтрати ( Qт) кладе 25.2∙103 кДж/год, що значно менше тепловбирання за рахунок реакції. Співвідношення тепловтрат через стінку й тепловбирання за рахунок реакцій не перевищує 0.005 (0.5%).Це означає ,що промисловий реактор ізолюється досить ефективно .
Розрахуємо тепер,наскільки впаде температура в реакторі за рахунок тепловтрат у навколишнє середовище . Позначимо цю величину ∆Тт. Якщо Go,сро і срur- масові потік і теплоємність вуглеводнів і циркулюючого газу, а α-масове співвідношення циркулюючого газу й вуглеводнів ,то маємо:Qт=(Go∙cpo+Go∙ α∙cpur) ∆Тт
∆Тт=
0С
Для величин ,наведених у технологічному розрахунку, маємо ∆Тт< 10С,тобто тепловтрати мало міняють температуру в реакторі, і при розрахунках основного процесу можна вважати промисловий реактор адіабатичним.
Розрахунок кількості тепла ,що надходить і йде з реакційною сумішшю,і теплоти реакції
Кількість тепла потоку реагентів (Qп1) розраховують по масі (Gі) і тепломісткості(qi) компонентів потоку на виході при температурі То:
Qп1=∑ Gі qi=(∑ Gі срі)То(5.3)
Gі наведені в таблицях 4.1 і 4.2; величина qiі срі визначають як функції критичних параметрів (Тк і рк) і масових часток (Z‴1,) компонентів:
qi=f1(Tk1,pk1,Z‴1) на основі таблиць і номограм.
Спочатку розраховують(Qn1) для вхідного потоку (приблизно 50∙106кДж/год
[2]). Потім,задаючись теплотою реакції на одиницю маси сировини, розраховують тепловіділення за рахунок реакції(Qр).Оскільки тепловтрати через стінку відносно малі, приймаємо :
Qn2= Qn1+ Qр(5.4)
Qр=
Тут Qn2-кількість тепла, виносимо газо-продуктивим потоком. Знаючи Qn2,далі підбором визначають температуру вихідного потоку (Тв), для якої виконується умова : Qn2=(∑ Gі срі)Тв.
Тв=
0С
Такий метод визначення Твє наближеним не враховуюче одночасне протікання ізомеризації й гідрокрекінгу.
Похожие работы
... створення маловідхідних, а потім і безвідхідних виробництв на діючих підприємствах насамперед ґрунтуються на специфіці цих виробництв. Для знову споруджуваних підприємств організація безвідхідних технологічних процесів повинна бути закладена на пошуковій і передпроектної стадії, потім конкретизована при проектуванні і реалізована в ході будівельно-монтажних робіт. Принципова технологічна схема ...
... страви Курка, фарширована грибами та картоплею п/п Назва сировини Кількість Ціна Сума 1. курка 2000 30–00 60–00 2. шампіньйони 300 25–00 7–50 3. картопля 500 10–00 5–00 4. цибуля 150 10–00 1–50 Ціна 74–00 Націнка 20%-14–80 Вартість 84–80 2.7. Особливості приготування страв в лікувальному харчуванні. Правильне харчування важливе для життєдіяльності здорового органі ...
... Основна технологічна операція Формування шару виробів Формування штабелю виробів Відведення ящика 2. Технологічна карта 2.1 Опис конструкції та принципу дії Машина для укладання та пакування пачок з вафлями в гофрокартонні ящики складається з подаючого транспортера 1, приводних гребінчастих стулок, зіштовхувача 4, приймального стола 5, кантувача тари 8, підйомно-опускної платформи ...
... розраховується на задану річну продуктивність для кожної стадії. 5.2. Визначення загальних технологічних показників цеху, що проектується: Коефіцієнт використання скломаси (КВС),%; КВС=, (5.1) де А – товарна продукція, т; Е – кількість звареної скломаси, т. КВС=. ...
0 комментариев