- •1. Структура курсової роботи
- •2. Виконання розрахунків на пеом
- •3. Моделювання і аналіз процесу каталітичної очистки в стаціонарних умовах
- •3.1. Математична модель і методика розрахунку каталітичного процесу
- •3.2. Визначення параметрів теплообмінника-рекуператора
- •3.3. Аналіз автотермічного режиму
- •3.4. Аналіз схеми з додатковим підігрівом суміші
- •3.5. Аналіз схеми з підживленням пального компонента
- •4. Нестаціонарний метод очистки газів (реверс-процес)
- •4.1. Особливості реверса-процесу
- •4.2. Математичний опис реверс-процесу
- •4.3. Вплив технологічних параметрів на характеристики реверс - процесу
- •5. Оцінка еколого-економічної ефективності систем газоочищення
- •5.1. Розрахунок екологічного ефекту
- •5.2. Розрахунок витрат на впровадження та економічної ефективності очисних споруджень
- •Ціни на складові експлуатаційних витрат
- •6. Приклад виконання розрахунків
- •6.1. Розрахунок і аналіз схем каталітичного газоочищення з реакторами, що працюють у стаціонарному режимі
- •6.1.1. Розрахунок схеми з автотермічними умовами проведення процесу
- •6.1.2. Розрахунок схеми з додатковим підігрівом суміші
- •6.1.3. Розрахунок схеми з підживленням суміші, що очищається
- •6.2. Розрахунки теплообмінників-рекуператорів
- •6.2.1. Вибір стандартних теплообмінників
- •6.2.2. Перевірочні розрахунки стандартних теплообмінників
- •6.3. Порівняння схем каталітичного газоочищення з реакторами, працюючими в стаціонарному режимі
- •Основні показники роботи схем очистки газових викидів
- •6. 4. Розрахунок і аналіз схем каталітичного газоочищення з реакторами, що працюють у нестаціонарному режимі (реверс-процес)
- •6.5. Розрахунок еколого-економічної ефективності схем каталітичного газоочищення
- •6.5.1. Розрахунок екологічного ефекту
- •6.5.2. Розрахунок економічної ефективності очисних споруджень
- •Основні технологічні показники схем каталітичного газоочищення
- •7. Рекомендована література
- •Додатки
2. Виконання розрахунків на пеом
Для виконання розрахунків на ПЕОМ використовуються програмні комплекси “GAZO.EXE”, “EKTEPL.EXE” і “REVERS.EXE”.
GAZO.EXE — програмний комплекс, призначений для розрахунку адіабатичного реактора процесу очищення газових викидів на окисному мідно-хромовому каталізаторі ИКТ-12-8 для 18 токсичних компонентів. Вихідні дані вводяться з головної панелі. Спочатку вибирається компонент, що окисляється. Для цього курсор встановлюють у поле «РЕЧОВИНА», після чого натискають «ENTER». У головному меню з'являється додаткова панель зі списком компонентів. Вибравши потрібну речовину й установивши на нього курсор, знову натискають «ENTER». У головній панелі в поле «РЕЧОВИНА» фіксується обраний компонент. Після цього вводяться у відповідні поля наступні вихідні дані:
температура на вході, С;
концентрація на вході, % об'ємні;
час контакту, с.
У файлі результатів на екран видаються профілі температур, концентрацій і ступенів перетворення по реактору в залежності від часу контакту.
EKTEPL.EXE — програмний комплекс, призначений для розрахунку теплообмінників типу ТН, ТК, ХН, КН, КК, а також типу "труба в трубі". У даній курсовій роботі використовується програма CALFT1. Ця програма дозволяє розрахувати теплообмінник у тих випадках, коли агрегатний стан теплоносіїв не змінюється. Використовувані в розрахунку позначення величин наступні:
Характеристика теплоносія у трубному просторі
G1 |
Масова витрата |
Кг/с |
|
|
|
Т1Н |
Початкова температура |
К |
Т1К |
Кінцева температура |
К |
RO1 |
Густина |
Кг/м3 |
DM1 |
В'язкість |
Пас |
AL1 |
Теплопровідність |
|
C1 |
Питома теплоємність |
Дж / (кгК) |
Характеристика теплоносія у міжтрубному просторі
G2 |
Масова витрата |
Кг/с |
|
|
|
Т2Н |
Початкова температура |
К |
Т2К |
Кінцева температура |
К |
RO2 |
Густина |
Кг/м3 |
DM2 |
В'язкість |
Пас |
AL2 |
Теплопровідність |
|
C2 |
Питома теплоємність |
Дж / (кгК) |
Характеристики теплообмінника
F |
Площа поверхні |
м2 |
NT |
Число трубок |
шт |
|
DH |
Зовнішній діаметр трубок |
м |
DEL |
Товщина стінок трубок |
м |
|
TL |
Довжина трубок |
м |
DK |
Внутрішній діаметр |
м |
|
ST |
Шаг між трубками |
м |
NP |
Число перегородок |
шт |
|
NX |
Число ходів |
шт |
|
|
|
|
SUMR |
Сумарний термічний опір забруднень |
м2К/Вт |
||||
KT |
Коефіцієнт, що визначає напрямок руху теплоносіїв |
При відсутності перегородок у міжтрубному просторі вводиться NP=0, при відомому значенні числа перегородок вводиться їхнє число. Якщо задано NP=1, число перегородок розраховується, виходячи з відстані між ними рівному 0,4–1,0 м.
Для визначення обраного напрямку руху теплоносіїв використовується коефіцієнт KT. Для прямотоку KT=0, для противотоку KT=1.
REVERS.EXE — програмний комплекс, призначений для розрахунку процесу каталітичного газоочищення в нестаціонарному режимі. Вихідні дані для розрахунків записуються в окремому файлі WWOD.DAT. Для спрощення уведення вихідної інформації можна використовувати такий спосіб. З диска С директорії LABS\KR_GAZO в свою робочу папку копіюється файл WWOD.DAT. У нього вносяться свої вихідні дані.
Для обраного компонента з табл. 3 додатка в перший рядок вносяться значення: константа швидкості К10Ц = К20Ц — 1/с; енергія активації Е1Ц=Е2Ц — ккал/моль. У передостанньому рядку вводиться значення температури початкового розігріву шару ТНАЧ – C.
В останньому рядку вводяться наступні значення:
час переключення (напівциклу) ТПЕР – хв;
адіабатичний розігрів DTAD1 = DTAD2= ΔТад / 2 – град;
лінійна швидкість суміші UЛИН – м/с;
температура входу ТВХ – C;
висота шару каталізатора НКАТ – м;
загальна висота шару інертного засипання НІ – м.
Інші значення не змінюються.
Після підготовки вихідних даних необхідно запустити програму на виконання. Для цього в командному рядку слід набрати
revers.exe wwod.dat (ім'я файлу з результатами)
На початку файлу результатів друкуються уведені вихідні дані. Потім розміщається таблиця, у якій для кожного напівциклу друкуються:
температура на виході з реактора (ТВЫХ) – C,
максимальна температура (ТМАХ) – C,
середня за напівцикл ступінь перетворення (Х1ВЫХ) – частки,
гідравлічний опір реактора (ММ.Н2ПРО) – мм. вод. ст., а також інша інформація.
Через визначену кількість переключень, що задається у вихідних даних змінної PRINT, на друк видаються профілі температур і ступенів перетворення по реактору. У таблицю результатів варто вносити значення цих параметрів для режиму, що встановився.
Програмні комплекси “GAZO.EXE”, “EKTEPL.EXE” і “REVERS.EXE” знаходяться на С диску в директорії LABS. Для їхнього використання необхідно скопіювати їх в свою робочу папку.
У пояснювальній записці повинно бути приведено докладний опис програм, що використовуються в роботі – математична модель, використаний розрахунковий метод, алгоритм рішення чи блок-схема.