Курсовой Курбан / показ / показ 1 часть
.docxЗадание
Рассчитать трубчатую печь для пиролиза углеводородов
Исходные данные
Вариант 5-7-9
Вид топлива: природный газ месторождение Дашавское
Состав топлива:
= 98,30%
= 0,33%
= 0,12%
= 0,15%
= 0%
= 0,10%
%
Сжигание топлива осуществляется с коэффициентом расхода=1,06
Влагосодержание в окислителе (воздухе) dок=10 г\, температура окислителя Ток = 293К
Состав газов пиролиза:
= 0,410
= 0,283
= 0,046
= 0,061
= 0,006
=0,077
=0,023
= 0,049
= 0,030
= 0,015
ρ =0,767 кг\
Время пребывания пирогаза в зоне реакции τ = 1,0 сек
Состав сырья:
Вид сырья – Бензин 140
Количество водяного пара, масс % от массы сырья – 50
Расход сырья – 8 т/ч
Температура продукта на входе в печь , ºС – 110
Температура продукта на входе в радиантную камеру , ºС – 630
Температура продукта на выходе из радиантной камеры , ºС – 780
Бензин 140 – бензиновая фракция с температурой кипения до 140 ºС ( справочные данные берем для n-октана )
I. Расчет процесса горения
Определяем низшую теплоту сгорания топлива по формуле:
Qнс = 0,01·∑ ri·Qнсi ,
где ri - объемная доля i-го компонента топлива,
Qнсi - низшая теплота сгорания i-го компонента топлива, определяем по справочным данным
=35,82 МДж/нм3
=63,75 МДж/нм3
= 91,40 МДж/нм3
=118 МДж/нм3
= 146 МДж/нм3
Qнс = 0,01·(98,30·35,82+0,33·63,75+0,12·91,4+0,15·118)·106 = 3781,1· Дж/нм3
= 35,708 МДж/нм3
Определяем теоретический расход окислителя:
,
где - теоретический расход кислорода, определяем из уравнения:
= 0.01·( 2· 98,3 + 3,5·0,33 + 5·0,12 + 6,5·0,15) = 1,9933 нм3/нм3
тогда = ·100 =9,4919 нм3/нм3
С учетом коэффициента избытка α действительный расход окислителя равен:
, = 9,4919 ·1,06 =10,061 нм3/нм3
Теоретический выход продуктов горения вычисляем по уравнению:
где - теоретические выходы соответственных компонентов, которые определяем с помощью следующих выражений:
(1·98,30+ 2·0,33+ 3·0,12+ 4·0,15+ 0,10) = 1,0002 нм3/нм3
(2· 98,30 + 3· 0,33+ 4·0,12 + 5·0,15 + 0,124·10·10,061) = 1.9882 нм3/нм3
нм3/нм3
Таким образом, = 1,0002 +1.9882 +7,9519 = 10.9403нм3/нм3
Тогда действительный выход продуктов горения найдем из уравнения:
где слагаемые - действительные выходы соответствующих компонентов продуктов горения, которые находим из следующих выражений:
= = 1,0002 нм3/нм3
= 1.9882 + 0,01·(1,06 –1)· 0,124·10·10,061 = 1.9956 нм3/нм3
= 7,9519+ 0,01(1,06 –1)7910,061=8,428 нм3/нм3
= 0,01 (1,06 - 1)21= 0,1267 нм3/нм3
Следовательно, = 1,0002 + 1.9956 + 8,428 + 0,1267 = 11,5505 нм3/нм3
Определим объемные доли содержания компонентов в продуктах горения с помощью соотношения:
Верность полученных значений проверим выполнением условия
8.659 + 72,96 +17,27 +1,097 = 100%
как видно, условие выполняется, значит, значения объемных процентов найдены верно.
,
- для печей пиролиза
задаемся для и определяем графически
По таблице термодинамических свойств определим теплоемкости веществ.
|
|||||||
8,409 |
1,299 |
1,450 |
1,478 |
1,482 |
1,479 |
1,47948 |
|
1,076 |
1,620 |
2,335 |
2,4 |
2,407 |
2,401 |
2,40184 |
|
2,0672 |
1,126 |
1,853 |
1,932 |
1,942 |
1,934 |
1,93495 |
|
0,1264 |
1,308 |
1,529 |
1,558 |
1,562 |
1,559 |
1,5590 |
При 1850
При 1900
При 1860
При 1865