2. Методические указания к выполнению контрольной работы №2.

Контрольная работа №2 посвящена расчету теплового баланса одной из стадий процесса. Целью расчета теплового баланса являются:

• определение количество подводимой или отводимой теплоты, а следовательно расхода теплоносителя или хладоагента;

• определение температуры выходящих из процесса материальных потоков (газообразных, жидких или твердых);

• определение потерь теплоты через стенки реактора.

Расчеты тепловых балансов проводят для технологических стадий, на которых происходит существенные изменения в тепловых характеристиках материальных потоков в результате химических или физических превращений.

Для расчетов теплового баланса необходимо знание значений температур потоков, теплоёмкости или теплосодержаний (справочные данные указываются в задании контрольной работы), а также данные материального баланса рассчитываемого процесса.

Принято базировать все тепловые расчеты на стандартной температуре, чтобы иметь возможность использовать термодинамические таблицы.

Порядок расчета теплового баланса.

1. Составление уравнения теплового баланса, в левой части которого должны быть учтены все статьи прихода теплоты, в правой части – все статьи расхода теплоты.

Статьи прихода:

• Полное теплосодержание всех поступающих материалов физическую теплоту.

• Теплотворная способность топлива.

• Теплота химических экзотермических процессов.

• Количество подведенной извне теплоты или энергии.

Статьи расхода:

• Полное теплосодержание каждого из выходящих материалов (физическая теплота).

• Теплотворная способность продуктов при частичном сгорании топлива.

• Теплота поглощаемая при образовании каждого продукта из исходных материалов (теплота эндотермических реакций).

• Тепло, эквивалентное потерянной энергии (потери теплоты).

2. Записываете все выражения статей расхода и прихода в одной системе единиц) в уравнение, выражая неизвестный параметр через «х».

3. Решаете уравнение относительно «х» и находите значение «х».

4. Составляете таблицу теплового баланса и вносите в нее все рассчитанные чрез найденное значение «х» статьи прихода и расхода проверяете правильность выполненных расчетов.

В случае расхождения баланса рассчитывают невязку баланса. При расчете теплового баланса допускается невязка до 5,0 % относительных. В случае расхождения правой и левой частей нужно проверить правильность выполненных расчетов. Однако расхождение может быть вызвано объективными причинами:

1) в реальных процессах участвуют не абсолютно чистые вещества, примеси могут вносить погрешности в расчет;

2) не всегда удается учесть рабочие потери, имеющие место в реальном процессе: испарения, неплотности и т.д.

3) расчетные данные, которые берем из справочной литературы, могут быть определены различными методами, различными авторами и с различной степенью точности.

При выполнении контрольной работы студент может пользоваться конспектами лекций и практических занятий.

Контрольная работа №2 проводится в часы аудиторных практических занятий (2 часа) и сдается преподавателю в письменном виде и оцениваются по пятибалльной системе.

Результаты контрольных работ учитываются при сдачи зачета по дисциплине «Химическая технология неорганических веществ»

Образец таблицы материального баланса:

Приход			Расход
Статья прихода	количество, кг		Статья расхода	количество, кг
	поток	компонент		поток	компонент
1.    «А»	……… …….	……. ……. …….. …… ……..	1.     «R»	…….. …….	…….. …….. …….. …… ……
в т. ч.			в т. ч.
……….			…….
……….			…….
……….			…….
2. «Б»			2. «S»
в т. ч.			в т. ч.
……….			………
……….			3. Потери
Итого:	…….	………	Итого:	…….	…….

Образец таблицы теплового баланса:

Приход			Расход
Статья прихода	Количество		Статья расхода	Количество
	кДж/ч	%		кДж/ч	%
1. 2. 3.			1. 2.
			3.
Итого		100,0	Итого		100,0