Розрахунок енергетичного (теплового) балансу виробництва

Тепловий баланс хіміко-технологічного процесу складається з метою: визначення витратних коефіцієнтів для енергоносіїв; розрахунку температури потоків сировини, що поступають у реактор, для забезпечення автотермічності процесу або розрахунку температури потоків продуктів реакції на виході з реактору; визначення кількості теплоти, яку необхідно підвести (або відвести) для забезпечення температурного режиму проведення процесу в зоні реакції; визначення втрат теплоти в довкілля; розрахунку та вибору теплообмінної апаратури. Складання теплового балансу ґрунтується на використанні результатів матеріального балансу процесів виробництва.

При складанні теплового балансу до приходу відносять фізичні теплоти всіх реагентів, які поступають у реактор, теплоти екзотермічних хімічних процесів, процесів розчинення, конденсації, кристалізації, сублімації та теплоти, що передаються реакційній суміші теплоносіями в теплообмінниках або безпосередньо в реакційне середовище. до витрат відносять фізичні теплоти речовин, які виходять з реактора, теплоти ендотермічних хімічних процесів, процесів розчинення, плавлення, випаровування та ін., а також втрати фізичної теплоти в навколишнє середовище і теплоти, яка відводиться в теплообмінниках при охолодженні або утилізації.

Розрахунок теплового балансу стає контрольним розрахунком при перевірці розробленої студентом програми з наступним її використання для виконання багатоваріантних розрахунків. Тепловий баланс узагальнюють у вигляді таблиці теплового балансу, яка складається з приходу і витрат. Розбіжність приходу і витрат має бути до одного відсотка.

Розрахунок основних реакторів

Метою розрахунків є, насамперед, визначення робочих об‘ємів, габаритів та необхідної кількості основного устаткування за заданою потужністю цеху або відділення і потужністю окремої одиниці устаткування. Насамперед необхідно узгодити з керівником курсової роботи перелік основних реакторів. Розрахунок реактора виконують з використанням кінетичних даних процесу. Це можуть бути графічні і табличні дані, а також рівняння швидкості процесу. За допомогою кінетичних даних, методом чисельного інтегрування з використанням комп‘ютера при заданих температурних режимах розраховують час перебування реакційної суміші в реакторі для досягнення заданого ступеня перетворення і з використанням потужності виробництва знаходять робочий об'єм реактора, кількість реакторів, їх габарити, враховуючи ступінь заповнення реактора. При необхідності виконують газо – або гідродинамічний розрахунок реактора (зокрема, розрахунок гідравлічного опору).

Захист розрахункової роботи

На захист допускаються РР, що перевірена (насамперед, програма розрахунків) і підписана керівником.. В доповіді (до 5 хвилин) необхідно привести основні результати проведених розрахунків, сформулювати умови підвищення ефективності процесу. Після доповіді студент відповідає на запитання керівника РР. Якість РР і рівень її захисту в балах керівник оцінює згідно Положення про рейтингову систему оцінювання. Оцінка в 0 балів виставляється за використання (плагіат) матеріалів інших студентів або при повній нездатності студента захистити основні положення РР. Захищена РР (зшита пояснювальна записка) здається на кафедру ТНР та ЗХТ для зберігання.

Література

1. Комп‘ютерний практикум (електронне навчальне видання) з дисципліни «Алгоритмізація і програмування науково-технічних розрахунків» для студентів спеціальності 8.05130101 «Хімічні технології неорганічних речовин» хіміко-технологічного факультету. / Укладачі : А.Л. Концевой, С.А. Концевой - НТУУ «КПІ», 2012. – 225 с.

Додаток А. Зразок титульного листа

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра технології неорганічних речовин

та загальної хімічної технології

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до розрахункової роботи З ДИСЦИПЛІНИ

Алгоритмізація і програмування технологічних розрахунків на тему:

багатоваріантний розрахунок Високотемпературної конверсії природного газу

Результат захисту ____ балів

Дата __________

Керівник: __________/доц. Концевой А.Л./ підпис посада, прізвище

Виконавець: Студент групи ХН - 81 __________/Петренко В.О./ підпис прізвище

Київ 201_

Додаток Б. Зразок завдання

Хіміко-технологічний факультет НТУУ „КПІ”

Кафедра технології неорганічних речовин та загальної хімічної технології