2. Определение годовых расходов газа

2.1. Статьи прихода теплоты

1) Тепло, получающееся при сгорании газового топлива, кДж/ч:

В, м³/ч – расход топлива;

- низшая теплота сгорания топлива;

2) Физическое тепло, вносимое подогретым воздухом, кДж/ч:

α – коэффициент избытка воздуха; α=1,1

V₀ – теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 м³ газа;

V₀=10 м³/м³_газа

- удельная массовая теплоёмкость воздуха при постоянном давлении;

- температура воздуха;

, кДж/ч;

3) Физическое тепло, вносимое подогретым газообразным топливом, кДж/ч:

- удельная массовая теплоёмкость газа при постоянном давлении;

- температура газа;

, кДж/ч;

4) Приход тепла от экзотермической реакции горения, кДж/ч:

- теплота окисления металла, Дж/кг;

G – производительность печи, G=60 кг/ч;

а – угар металла; а=0,0005 кг/кг;

2.2. Статьи расхода теплоты

1. Расход теплоты, идущий на нагрев изделия, размещённого в печи, кДж/ч:

G – производительность печи, G=60 кг/ч;

c_м – теплоёмкость металла (стали) до и после нагрева;

;

;

t_м – температура металла до и после нагрева;

; ;

2. Потери тепла с уходящими газами, кДж/ч:

V_ух.г – объём уходящих газов, м³/м³;

V_ух.г =13,44 м³/м³_газа

С_ух.г=2,42 кДж/(м³*°С); ( в основном СО)

t_ух=1000 °С

3. Потери тепла от неполного сгорания топлива:

4. Потери тепла в окружающую среду (через кладку, щели, загрузочный люк):

t_кл = 1000°С – температура кладки, определяется исходя из конструктивных особенностей кладки и принимается как среднее;

α_в=(63-67) Дж/(м³*час*град) - коэффициент конвективной теплоотдачи от стенки печи к воздуху;

F_кл – наружная поверхность печи; F=8 м²

δ = 0,24 и 0,36 м- толщина огнеупорной кладки горизонтальной и вертикальной соответственно, м;

δ = 0,12 м- толщина изоляции, м;

λ=0,50 - коэффициент теплопроводности кладки, Дж/(м∙ч∙град);

λ=0,25 - коэффициент теплопроводности изоляции, Дж/(м∙ч∙град);

5. Потери тепла на излучение:

Т – температура нагретых газов в рабочем объёме печи; Т=1273 К;

ψ – доля времени, в течение которого загрузочный люк открыт; ψ =0,083;

Ф – коэффициент диафрагмирования; Ф=0,8;

F – поверхность загрузочного люка; F=0,28 м²;

6. Потери тепла на нагрев тары:

= 0

7. Потери тепла на нагрев воды:

= 0

8. Потери тепла, аккумулированного кладкой:

= 0

2.3. Определение расхода газа на горелку

Приравнивая статьи расхода и прихода теплоты, получим:

К установке принимаем горелку ГПП Н-3 с номинальным расходом природного газа 6,5 м³/час.

3. Расчет межцеховых газопроводов.

Задачей гидравлического расчета является определение диаметров труб, необходимых для пропуска расчетных расходов газа при заданных перепадах давлений или определения перепадов давления по трубам заданного диаметра.

Внутри предприятия газопроводы проектируются разветвлёнными тупиковыми. По заданию Р_н=041 МПа. Конечное давление на регуляторе давления принимается исходя из значения выходного давления (0,05 МПа) – 0,066 МПа. Подсчитывается удельная потеря давления:

А_ср=(P_н²-P_к²)/(1,1*∑L) , Па²/км;

А_ср= 0,12 Па²/км.

Из номограммы принимают диаметр.

Таблица 1. Расчет межцеховых газопроводов

№ участка	Длина участка L, км.	Расчетный расход газа Qр, м3/ч	Диаметр и толщина ст. трубы dн*S, мм	Фактическая удельная потеря давления Асрф, Па2/км	Потеря давления 1,1* Асрф*L, Па2	Давление на участке, Па
						Начальное Pн, МПа	Конечное Pвх, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8
ГРУ-ГРП	1	17,28	48х3,0	0,1	0,11	0,41	0,066