2.4 Эксергетический кпд перегревателя

КПД перегревателя вычисляется по формуле 2.31.

(2.31)

2.5 Эксергетический баланс перегревателя паров шихты

Вычисляются эксергии потоков контактного газа на входе в пере­греватель и вы­ходе из него по формуле 2.32.

, (2.32)

где Е - эксергия потока, кВт, - расход контактного газа, кг/ч, и S - энтальпия и энтро­пия контактного газа (при Т_входа и Т_выхода),

h_кго и S_кго - энтальпия и энтропия контакт­ного газа при температуре окружающей среды (при Т_о).

Энтропия контактного газа при температуре вычисляется по формуле2.33.

, (2.33)

где , , - энтропия соответственно изопропилбензола,

- метилстирола и водя­ного пара при температуре , кДж/кгК;

, , , - массовая доля соответственно изопропилбензола,

- метилстирола и во­дя­ного пара для контактного газа.

Значения энтропии приведены в работе [1] и [2].

Вычисляем энтропию методом интерполяции по формулам 2.34, 2.35,2.36.

; (2.34)

; (2.35)

; (2.36)

Энтальпия (теплосодержание) контактного газа при температуре =20°С=293К вычисляется по фор­муле 2.37.

кДж/кг, (2.37)

где , , - энтальпия соответственно изопропилбензола,

- метилстирола и водя­ного пара при температуре =20°С=293К, кДж/кг.

Значения энтальпии и энтропии при­ведены в работе [1] и [2].

Для изопропилбензола и - метилстирола энтальпия приведена в работе [1] и состав­ляют:

, .

Вычисляются эксергии потоков контактного газа на входе в пере­греватель по формуле 2.38.

кВт, (2.38)

Вычисляются эксергии потоков контактного газа на выходе из пере­гревателя по фор­муле 2.39.

кВт, (2.39)

Вычисляются эксергии потоков шихты на входе в пере­греватель и вы­ходе из него по фор­муле 2.40.

, (2.40)

где Е - эксергия потока, кВт, - расход контактного газа, кг/ч, и S - энтальпия и энтро­пия шихты (при Т_входа и Т_выхода), h_шо и S_шо - энтальпия и энтропия шихты при темпе­ратуре окружающей среды (при Т_о).

Энтропия шихты при температуре =20°С=293К

вычисляется по формуле 2.41.

кДж/кгК, (2.41)

где , - энтропия соответственно изопропилбензола и водяного пара при темпера­туре (рассчитаны ранее), кДж/кгК;

Энтальпия шихты при температуре вычисляется по формуле 2.42.

кДж/кг, (2.42)

где , - энтальпия соответственно изопропилбензола и водя­ного пара при темпера­туре =20°С=293К (рассчитаны ранее), кДж/кг.

Вычисляются эксергии потоков шихты на входе в пере­греватель по формуле 2.43.

кВт, (2.43)

Вычисляются эксергии потоков шихты на выходе из пере­гревателя по формуле 2.44.

кВт, (2.44)

Составляем эксергетический баланс (формула 2.45):

(2.45)

Эксергетический КПД перегревателя шихты вычисляем по формуле 2.46.

(2.46)

КПД шихты вычисляем по формуле 2.47.

(2.47)

Определяем площадь поверхности стенки по формуле 2.48.

, (2.48)

где К=40 - коэффициент теплопередачи, выбирается по таблице 4.8[3], F- площадь поверхности стенки, - средняя разность температур, .

Средняя разность температур вычисляется по формуле 2.49.

, (2.49)

где и - большая и меньшая температур на концах теплообменника, . Темпера­туры вычисляются из соотношения:

575 432

490 150

Соотношение

Вычисляем площадь поверхности стенки по формуле 2.50.

(2.50)

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.4

Таблица 2.4 - Результаты расчетов

Параметры	, кДж/кг	, кДж/кгК	, кДж/кг	, кДж/кгК	, кВт	, кВт
на входе	3079,7779	8,1010	996,0302	4,6525	2226,3590	202,0903
на выходе	2746,1041	7,6862	1746,7964	5,9324	1696,0156	619,5964