Kimyoviy ishlab chiqarishning energetik texnologiyasi texnik termodinamika

2.4. Antalpi, gaz oqimining issiqligi va harorati

Ma'lumki, texnologik muhandisning asosiy vazifalaridan biri bu texnologik hisob-kitoblarni amalga oshirishdir. Hisob-kitoblarga bo'lgan ehtiyoj yonish va issiqlik uzatish jarayonlarini optimallashtirishda va boshqarishda yoki energiya texnologiyalari bloklarini modernizatsiyalashda paydo bo'ladi. Agar yonish va undan keyingi issiqlik uzatish jarayonlari, qoida tariqasida, izobarik sharoitda davom etishini hisobga olsak, u holda tutun gazlarining issiqligini tavsiflashi mumkin bo'lgan holat parametri ularning entalpiyasi yoki issiqlik tarkibidir.

F izik kimyo kursidan ma'lumki, ma'lum bir T haroratda ideal gazning entalpiyasini hisoblash uchun quyidagi formuladan foydalanish mumkin:

(2.20)
bu erda T0 - standart harorat (odatda 298 K, lekin u har qanday bo'lishi mumkin)

jang); NT - gazning standart haroratdagi entalpiyasi (doimiy);

SR - bu ideal gaz yoki ideal gaz aralashmasining izobarik issiqlik quvvati, bu esa o'z navbatida qo'shilish qoidasi bilan aniqlanishi mumkin:

(2.21)
bu erda xi va CP

- i-chi komponentning mol qismi va izobarik issiqlik sig'imi.

Bunday holda, modda oqimining fizik issiqligi formula bo'yicha hisoblanadi

(2.22)
T0 va shunga mos ravishda NT printsipial jihatdan har qanday bo'lishi mumkin

(lekin doimiy), keyin ba'zi taxminlarga imkon beradigan muhandislik hisob-kitoblari uchun ushbu formulani taxminiy shaklga aylantirish mumkin:

(2.23)

k eyin

(2.24)

Ushbu tenglama muhandislik amaliyotida issiqlik balanslarini, issiqlik uzatish jarayonlarini va boshqalarni hisoblashda keng qo'llaniladi.

Oqimning haroratini uning ma'lum bo'lgan issiqlik tarkibidan topish ancha qiyin vazifa. Bu izobarik issiqlik quvvati (CP) haroratning chiziqli bo'lmagan funktsiyasi (CP = f (T)) ekanligi bilan izohlanadi, shuning uchun tenglama

(2.25)

transandantaldir. Transandantal tenglamalarni turli xil matematik usullar bilan, masalan: takrorlash usuli, kesishish usuli yoki MS Excel-da "Topish echimi" funksiyasi yordamida echish mumkinligi yuqori matematika kursidan ma'lum. Biroq, ularni qo'llash muayyan ko'nikmalarni talab qiladi va ba'zi qiyinchiliklarni keltirib chiqarishi mumkin.

Muhandislik amaliyotida ushbu muammoni hal qilish uchun (shuningdek, shunga o'xshash muammolarni hal qilish uchun, masalan, issiqlik almashinuvchini hisoblashda), siz adyabatik yonish haroratini hisoblash uchun issiqlik energetikasida ishlatiladigan H, T-diagrammasidan foydalanishingiz mumkin ( issiqlik yo'qotilishini hisobga olmasdan yoqilg'i yonishi paytida chiqindi gazlarning harorati) va nazariy yonilg'ining yonish harorati (yoqilg'i yonishi paytida chiqindi gazining harorati  = 1 va issiqlik yo'qolishini hisobga olmasdan) uning kaloriya qiymati hisobga olinmasdan havo va yoqilg'i oqimlari bilan o'choqqa kiritilgan jismoniy issiqlikni hisobga olish.

Ushbu sxemani texnologik hisob-kitoblar uchun ishlatishning namunasi shakl.

Oqim haroratini uning issiqlik miqdori bo'yicha hisoblash tartibi:

1. SRT - T koordinatalarida oqimning ma'lum tarkibi (x) bilan grafik tuziladi (2.1-rasm).

rasm 2.1. Oqimning haroratini uning issiqlik miqdori bo'yicha topish usuli

2. Ma'lum bo'lgan issiqlik oqimi (Q1), oqim tezligi (G1) bilan Q1 / G1 nisbati topiladi, bu taxminan CP1T1 ga teng (Q  GCPT dan beri).

3. Grafikdagi ushbu aloqadan foydalanib, siz mos keladigan oqim haroratini (T1) osongina topishingiz mumkin.

Ushbu hisoblash protsedurasidan foydalangan holda boshqa texnologik hisob-kitoblarni murakkab matematik usullardan foydalanmasdan juda sodda va tez bajarish mumkin.