Приклад 2
Розрахуємо кількість теплоти, що потрапляє в навколишнє з відхідними газами димаря, характеристики якого задані:
годинна об’ємна витрата відхідного газу при умовах його випуску = 30000 м3/год.;
густина відхідного газу при нормальних умовах = 1,3 кг/м3;
середня питома теплоємність відхідного газу при сталому тиску = 1,05 кДж/(кг.К);
температура відхідного газу = 120 °С;
температура зовнішнього повітря = 10 °С.
Розрахуємо густину відхідного газу при умовах його випуску за формулою (6):
кг/м3.
Приймаємо = 1,005 кДж/(кг.К) при температурі = 10 °С.
За формулою (5) розрахуємо кількість теплоти, що потрапляє в навколишнє середовище з відхідним газом димаря:
кДж/год.
Визначимо еквівалент у тонах умовного палива за формулою
т
у.п./год. (12)
Якщо відома кількість годин роботи джерела викидів за рік, наприклад 2200 годин, то річні втрати теплоти в тонах умовного палива складуть:
т
у.п.
Приклад 3
Розрахуємо кількість теплоти, яка потрапила у водний об’єкт, та температуру води у водному об’єкті після скидання підігрітих стічних вод, якщо задані такі вихідні дані:
об’єм стічних вод = 100 тис. м3;
об’єм води у водному об’єкті = 2,5 млн. м3;
коефіцієнт змішення = 0,3;
температура стічних вод = 40 °С;
температура води у водному об’єкті = 16 °С.
За формулою (7) розрахуємо кількість теплоти, яка потрапила у водний об’єкт:
кДж.
Визначимо еквівалент у тонах умовного палива
т
у.п.
Сумарний об’єм стічних вод та води у водному об’єкті розрахуємо за формулою (9):
тис. м3.
Кратність розбавлення стічних вод:
За формулою (10) розрахуємо температуру води у водному об’єкті після змішування із стічними водами:
°С.
Таким чином температура води у водному об’єкті в зоні змішування підвищилася на 2,8 °С.
Завдання для самостійної роботи:
а) побудувати схему теплового забруднення навколишнього природного середовища;
б) розрахувати кількість теплоти, що вивільняється при згоранні палива, та визначити енергетичну цінність в тонах умовного палива;
в) розрахувати кількість теплоти, що потрапляє в атмосферу з відхідними газами, та її еквівалент у тонах умовного палива;
г) розрахувати кількість теплоти і її еквівалент у тонах умовного палива, яка потрапила у водний об’єкт, та температуру води у водному об’єкті після скидання підігрітих стічних вод;
Вихідні дані для розрахунків приймати за табл. 4.
Таблиця 4
Варіанти завдання
Варіант |
Вид палива |
( ), тис. т (тис. м3) |
, тис. м3/год. |
, кг/м3 |
, кДж/ (кг.К) |
, °С |
, °С |
, тис. м3 |
, тис. м3 |
|
, °С |
, °С |
1 |
Деревина |
500 |
4 |
1,25 |
1,06 |
250 |
8 |
70 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
2 |
Торф |
600 |
20 |
1,34 |
1,04 |
150 |
12 |
90 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
3 |
Буре вугілля |
1200 |
10 |
1,31 |
1,05 |
130 |
12 |
60 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
4 |
Кам’яне вугілля |
2000 |
14 |
1,37 |
1,03 |
80 |
10 |
90 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
5 |
Пісне вугілля |
2000 |
3 |
1,32 |
1,05 |
70 |
0 |
100 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
6 |
Антрацит |
3000 |
50 |
1,34 |
1,04 |
130 |
-5 |
120 |
1600 |
0,3 |
35 |
12 |
7 |
Гор. сланець |
1400 |
20 |
1,34 |
1,04 |
150 |
20 |
90 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
8 |
Бензин |
800 |
10 |
1,31 |
1,05 |
120 |
10 |
80 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
9 |
Диз. пальне |
1800 |
5 |
1,37 |
1,03 |
50 |
-12 |
60 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
Продовження табл. 4
Варіант |
Вид палива |
( ), тис. т (тис. м3) |
, тис. м3/год. |
, кг/м3 |
, кДж/ (кг.К) |
, °С |
, °С |
, тис. м3 |
, тис. м3 |
|
, °С |
, °С |
10 |
Керосин |
300 |
6 |
1,32 |
1,05 |
80 |
-7 |
100 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
11 |
Мазут м. |
2000 |
10 |
1,34 |
1,04 |
160 |
10 |
80 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
12 |
Мазут в. |
2000 |
14 |
1,34 |
1,04 |
60 |
8 |
70 |
2000 |
0,2 |
40 |
20 |
13 |
СНГ |
1300 |
60 |
1,31 |
1,05 |
90 |
12 |
130 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
14 |
СПГ |
80000 |
12 |
1,37 |
1,03 |
70 |
12 |
90 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
15 |
Водень |
20000 |
12 |
1,32 |
1,05 |
130 |
10 |
120 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
16 |
Доменний газ |
3000 |
4 |
1,34 |
1,04 |
120 |
0 |
90 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
17 |
Коксовий газ |
3000 |
20 |
1,34 |
1,04 |
60 |
-5 |
100 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
18 |
Торф |
600 |
10 |
1,31 |
1,05 |
80 |
20 |
80 |
1700 |
0,4 |
50 |
18 |
19 |
Буре вугілля |
1200 |
14 |
1,37 |
1,03 |
220 |
10 |
130 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
20 |
Антрацит |
3000 |
3 |
1,32 |
1,05 |
150 |
-12 |
80 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
21 |
Гор. сланець |
1400 |
50 |
1,34 |
1,04 |
60 |
-7 |
120 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
22 |
Бензин |
800 |
20 |
1,34 |
1,04 |
140 |
10 |
90 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
23 |
Диз. пальне |
1800 |
10 |
1,31 |
1,05 |
60 |
20 |
80 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
24 |
Керосин |
300 |
5 |
1,37 |
1,03 |
130 |
5 |
70 |
2200 |
0,2 |
30 |
15 |
25 |
Мазут в. |
2000 |
6 |
1,32 |
1,05 |
80 |
8 |
100 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
26 |
СНГ |
1300 |
10 |
1,34 |
1,04 |
70 |
0 |
80 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
27 |
СПГ |
80000 |
5 |
1,34 |
1,04 |
130 |
10 |
120 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
28 |
Водень |
20000 |
6 |
1,31 |
1,05 |
120 |
-14 |
90 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
29 |
Доменний газ |
3000 |
10 |
1,37 |
1,03 |
60 |
8 |
100 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
30 |
Коксовий газ |
3000 |
40 |
1,32 |
1,05 |
80 |
8 |
110 |
1600 |
0,3 |
40 |
4 |
Примітка. В табл. 4 прийняті скорочення: скраплений нафтовий газ – СНГ; стиснений природний газ – СПГ.