2.3. Энергетический баланс процесса пиролиза.
Из энергетического баланса определим полезную нагрузку печи.
,
где
-полезная
нагрузка;
,
полезная работа системы;
;
;
Энтальпии веществ на входе и выходе.
Тепловая нагрузка печи пиролиза.
2.4. Эксергетический баланс процесса пиролиза.
;
Эксергии веществ на входе и выходе.
2.5. Определение эксергетического КПД процесса пиролиза.
Эксергетический КПД печи пиролиза.
3. Расчет печи пиролиза.
3.1. Энергетический баланс химического реактора.
Определение расхода топлива.
Температура перевала равна.
Qпот
1 2
B
V
L
1 2
Qпол =Qef
Горение топлива проходит без диссоциации т.к. температура 1077оС.
Теплоемкости топочных газов.
Расход топлива.
3.2. Эксергетический анализ печи пиролиза.
Определение эксергетического КПД химического реактора.
Эксергетический КПД найдем разностным методом.
f
f Tf, Pf
1
2
B
VTпер
L
1 2
e e Te, Pe
Эксергии топочных газов без диссоциации.
Эксергетический КПД химического реактора.
4. Разработка энергосберегающей технологии на базе печи пиролиза.
4.1. Энергетический баланс закалочно-испарительного аппарата.
Определение расхода пара.
k k
f
g
f
g
l l
Энтальпии веществ на входе и выходе ЗИА найдем с учетом, что нет химических превращений.
Расход водяного пара.
4.2. Определение дополнительного расхода топлива идущего на получения энергетического пара.
Дополнительный расход топлива.
4.3. Определение механической мощности паровой турбины.
4.4. Определение промежуточных температур в конвекционной зоне печи.
5. Поверочный расчет печи пиролиза.
5.1. Кинетический расчет радиантной зоны печи.
Расчет основан на методе Белоконя.
Основной механизм теплопередачи в радиантной зоне печи - лучистый теплообмен. Для определения коэффициента теплопередачи заменим наружную поверхность радиантных труб плоской абсолютно черной поверхностью.
Общий тепловой поток определим как сумму радиантной и конвекционной составляющих:
.
Печь имеет следующие размеры.
Абсолютная излучающая способность абсолютно черного тела.
Теплота конвективного теплообмена.
Теплота лучистого теплообмена.
Общий тепловой поток равен.
Видно, что температура
перевала выбрана верно т.к.
.