5. Материальный баланс

Главной целью выполнения материального баланса является определение соотношения исходных и полученных веществ. Материальный баланс основан на законах сохранения массы: масса введенных в процессе веществ должна равняться массе полученных продуктов По уравнениям материального баланса определяют недостающие исходные данные. На результатах материального баланса основаны все последующие тепловые технологические и конструктивные расчеты. Для удобства дальнейших расчетов материальный баланс необходимо пересчитать на секундную и реже на часовую производительность. Теоретические основы составления уравнений материального баланса и их решение рассмотрены в учебных пособиях. [1 - 10], в зависимости от сущности проектируемого технологического процесса.

- Тепловые процессы [1], с. 310 - 326; [2], с. 149. с. 213 - 247; [3], с. 265 - 275; [4], с. 44 - 49;[5], с. 60 - 63; [8]. с. 170 - 173; [9], с. 40 - 55; [10], с. 145 -

185;

- Выпарные установки [ 1 ],с. 377 - 382; [2]. с. 247 - 249; [3],с. 395-403; [4], с. 164- 167; [5]. с. 118 121; [8],с. 191 -200, [9], с. 186- 189: |10|. с 196-204;

-Абсорбция [ 1]. с. 437 - 438;[2], с 282 284; [3]. с. 469 -473; [4], с. 190 - 192; [5], с. 202 - 204. [6], с. 37 - 39; [8], с. 170 - 173; [9], с. 326 - 327,[10]. с.220 222'

- Ректификация [1]. с. 482 484, [2]. с 319 - 322; [3], 513-516с; [4]. с 225 228; [5]. с. 245 - 249; [8], с. 170 - 173, [9], с 351 - 353; [10], с. 220 - 222;

- Сушка [1]. с, 593 - 594. [2]. с. 423 - 426; [3], с 265 - 275;[4]. с. 292 -264; [5], с. 284-285; [8]с. 170 -173; [10], c. 294-300.

-Химические реакторы [30], [31]. с 247 – 249; [5], с. 180 - 183

Объем раздела составляет 1 - 3 листа

6. Тепловой баланс

Технологические процессы протекают при определенных температурах и требуют для своего поддержания подвода или отвода теплоты. Тепловое состояние аппарата определяют тепловым расчетом, целью которого, в зависимости от теплового режима работы, может быть:

-определение количества теплоты, подводимой к аппарату теплоносителем или отводимой от аппарата хладоагентом;

-определение температуры предварительного подогрева одного из продуктов (.жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.);

-определение расхода одного из видов продуктов (жидкости, пара, газа, твердого материала, раствора и т.п.);

-уточнение температурного режима аппарата;

-определение потерь тепла в окружающую среду или толщины изоляции.

Часто при расчете теплового баланса потери тепла в окружающую среду принимают как долю от- общего прихода тепла.

Все расчеты при составлении теплового баланса выполняют в единицах СИ.

При выполнении теплового расчета тепловой поток, как правило, выражают в Ваттах (Вт) для непрерывных процессов, при этом расход вещества выражают в кг/с, кмоль/с, м³ /с. Допускается тепловой поток в кВт. В уравнения теплового баланса расходы продукта, определенные из уравнений материального баланса.

Любая справочная величина, приводимая в расчете, должна быть обоснована: указан литературный источник, номер таблицы, страницы, номограммы или формулы, по которой она рассчитана

Значение величин теплоемкостей (в Дж/кг -К), энтальпии (Дж/кг), удельной теплоты конденсации (парообразования) (в Дж/кг) химических соединений приводятся в различной справочной литературе [2. 4. 6, 9, 17, 22-25].

Удельная иди объемная теплоемкости определяются с помощью формул пересчета:

^; Дж(м³-К)

удельная: ; Дж(кг -К) объемная

где с - массовая теплоемкость в кДж(кмоль-К); М- молярная масса продукта, г/моль

22,4 молярный объем, л/моль.

Теоретические основы составления уравнения теплового баланса и его решение рассмотрены в учебных пособиях [ 1 - 10], в зависимости от сущности проектируемого технологического процесса.

-Тепловые процессы [1]. с. 310 - 326; [2], с. 149. с 213 -247; [3], с. 265-275: [4], с. 44-49; [5]. с. 60 - 63; [81, с. 170 173; [9], с 40 - 55; [10], с. 145-

185;

-Выпарные установки [1]с. 377 - 382; [2 ], с. 247- 249; [3],с 395-403; [4], с. 164- 167;

[5], с. 118- 121; [8]. с. 191 200; [9], с. 186- 189; [10], с 196- 204:

-Абсорбция [1], с. 437 - 438; [2]. с. 282 284; [3]. С. 469 -173: [4]|, с 190 - 192; [5], с. 202 -204; [6], с. 37 - 39, [8] с 170 - 173; [9], с. 326 - 327; [10], с.220-222

- Ректификация [1], с. 482 - 484; [2]. с. 319 322; [3], 513 516с: [4] с. 225 - 228; [5], с. 245 - 249; [8], с. I 70 - 173; [9], с. 351 - 353; [10], с. 220 - 222;

- Сушка [ 1 ], с. 593 - 594, [2], с. 423 - 426. [3]. с. 265 - 275;

[4], с. 292-264: [5], с. 284 - 285; [8]. с 170- 173; [10], с. 294-300,

-Химические реакторы [30], [31]. с 250 - 249; [5], с. 183-18

Объем раздела составляет 1 - 2 листа.