- •Тпжа. 165130. 005пз
- •Содержание
- •Введение.[4]
- •2 Алгоритм расчета перегревателя паров шихты
- •2.1 Определение температуры контактного газа на входе в перегреватель
- •2. 2 Определение эксергетического кпд перегревателя
- •2.3 Вычисляем изменения эксергии
- •2.4 Эксергетический кпд перегревателя
- •2.5 Эксергетический баланс перегревателя паров шихты
- •2.6 Изображение изменения состояния контактного газа и шихты на t-s и р-н диаграммах
- •3 Диаграмма потоков и потерь эксергии (диаграмма Грассмана-Шаргута)
- •Заключение
- •Библиографический список
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 Твхода и Твыхода),
hкго и Sкго - энтальпия и энтропия контактного газа при температуре окружающей среды (при То).
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 Твхода и Твыхода), hшо и Sшо - энтальпия и энтропия шихты при температуре окружающей среды (при То).
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 |