|
7. Texnologik ishlab chiqarishdagi asosiy jihoz hisobi va bayoni
7.1. Moddiy va issiqlik hisobi
I – bosqich metan konvertori moddiy hisobi
Hisobni 48300 nm3/soat tabiiy gazga nisbatan (normal sharoitda) olamiz. Gaz tarkibiga belgilash kiritib olamiz.
CO2 – a, CO – b, H2 – c,
d – uglevodorodlar bilan kelayotgan suv bug’i.
trubkali pechkaga kelayotgan tabiiy gazni foizlari bo’yicha hajmiy miqdori.
CH4 47237.4m3 97.8
C2H6 241.5m3 0 .5
C3H8 96.6 m3 0.2
C4H10 48.3 m3 0.1
N2 676.2 m3 1.4
Metan hisobi bo’yicha uglevodorodlar miqdori: Boshlang’ich gazlar har bir elementi uchun balans tenglamalarini tuzamiz.
Uglerod bo’yicha:
47237.4+ 241.5 *2 +96.6 *3 + 48.3*4 = a + b + 16130.268
a = 32749.332 – b 7.1.1)
kislorod bo’yicha (bug’ gaz aralashmasi nisbati 3:1 bo’lganligi uchun, suv bug’i 48300*3.1=149730 m3 bo’ladi):
149730*0.5=a+0.5b+0.5(149730-d)
a + 0.5*b - 0.5*d = 0 (7.1.2)
vodorod bo’yicha:
47237.4*2+241.5 *3+96.6 *4+48.3*5+121035=c+2*16130.268+(149730-d)
c = d+63566.664 (7.1.3)
CO va CO2 nisbati, CO konversiyasi bo’yicha aniqlanadi. (CO konversiyasi 700 0C da boradi).
(7.1.4)
Birinchi tenglamadan a ni to’rttinchi tenglamaga qo’yib quyidagini hosil qilamiz: b = 65498.6 – d (7.1.5)
(7.1.5) tenglamadan b ni (7.1.1) tenglamaga qo’yib quyidagini hosil qilamiz:
a = d – 32749.332 (7.1.6)
tenglamaga a, b, s, larni qo’yib v ni hosil qilamiz
Bu tenglamadan “d” qiymatni topamiz. d=51369.76
“d” ni bilgan holda “a”, “b”, “c” larni topamiz .
a = 51369.76-32749.332=18620.44
b= 65498.6-51369.76=14128.8
c=51369.76+63566.664=114936.4
Uglevodorodlar bilan kelayotgan suv bug’i miqdori m3:
51369.76 – 18620.44= 32749.32
Gazdagi qolgan suv bug’i:
149730 – 51369.76 = 98360.2 m3
Konversiyadan keyingi gaz tarkibi.
7.1- jadval
Nomi
|
Nam gaz
|
Quruq gaz
|
m3
|
%
|
m3
|
%
|
CH4
|
16130.268
|
12.00
|
16130.268
|
8.6
|
H2
|
114936.4
|
11.14
|
114936.4
|
71.0
|
CO
|
14128.8
|
9.45
|
14128.8
|
11.0
|
CO2
|
18620.44
|
12.9
|
18620.44
|
9.1
|
N2
|
676.2
|
0.51
|
676.2
|
0.9
|
H2O
|
98360.2
|
53.97
|
-
|
-
|
Jami
|
262852.308
|
100
|
164492.108
|
100
|
Bug’ gaz nisbati: n=98360.2/164492.108=0.6
Birinchi bosqich metan konversiyasi uchun moddiy balans.
7.2 – jadval
Kelishi
|
Sarf
|
|
kg
|
m3
|
%
|
|
kg
|
m3
|
%
|
CH4
|
33741
|
47237.4
|
97,8
|
CH4
|
11521.6
|
16130.268
|
8.6
|
C2H6
|
301.875
|
241.5
|
0,5
|
H2
|
10262.2
|
114936.4
|
71.0
|
C3H8
|
189.75
|
96.6
|
0,2
|
CO
|
17661
|
14128.8
|
11.0
|
N2
|
845.25
|
676.2
|
1,4
|
CO2
|
36575.86
|
18620.44
|
9.1
|
C4H10
|
116.44
|
48.3
|
0,1
|
N2
|
845.25
|
676.2
|
0.9
|
Jami quruq gaz
|
35194.315
|
48300
|
100
|
jami quruq gaz
|
76865.9
|
164492.108
|
100
|
Suv bug’i
|
120318.75
|
149730
|
|
suv bug’i
|
78647.155
|
97872.015
|
|
Jami
|
155513
|
198030
|
|
jami
|
155513
|
262364
|
|
1 – bosqich trubkali pechning issiqlik hisobi.
Berilgan ma’lumotlar:
Kelayotgan bug’ – gaz aralashmasini harorati - 3800C
Chiqib ketayotgan aralashmaning harorati - 7000C
Havoning harorati - 180C
Issiqlikning kelishi
1) Bug’ – gaz aralashmasi bilan bilan
Q1= 35194.315 . 1,965 . 380 + 120318.75. 1,555 . 380 = 97375944 kDj/soat
bu yerda: 1,65 – quruq gazning 3800C dagi issiqlik sig’imi, kDj /(m3*K);
1,55 – suv bug’ining 3800C dagi issiqlik sig’imi, kDj / (m3*K);
2) 1m3 tabiiy gazning yonish issiqligini komponentlar va gaz tarkibiga ko’ra aniqlaymiz.
Uglevodorodlarning 180C dagi yonish issiqligi, kDj / (m3*K);
CH4 – 889500, C2H6 – 1558000, C3H8 – 2297800, C4H10- 2870000
1m3 tabiiy gazning yonish issiqligi – 39492 kDj / (m3*K);
Trubkali pechni isitish uchun sarf bo’lgan X m3 tabiiy gazning yonish issiqligi:
Q2 = 39492 x kDj / (m3*K);
3) 180C dagi yoqiladigan gaz bilan kelayotgan issiqlik
Q3 = x . 2,08 . 18 = 37 . x kDj / (m3*K);
Issiqlikning umumiy kelishi:
Qkel =Q1+Q2+Q3 = 97375944 + 39492x + 37x = 97375944 + 39529x kDj/(m3*K);
Issiqlik sarfi
1.Konversiyaning endotermik jarayoni borishi uchun issiqlik sarfi quyidagi formuladan topiladi:
Komponentlarning entalpiyasi
CO2 CO H2O CH4 C2H6 C3H8
H, kDj/m3. 17600 4930 10800 3300 3680 4520
Q1 = 11521.6 . 3300 +17661 . 4930 + 36575.86 . 17600+78647.155 . 10800– 97,8 . 3300 – 3680 . 0,5 – 4520 . 0,3 – 10800 . 120318.75 = 318445984 kDj/soat
2. 7000C dagi nam konversiyalangan gazning issiqligi:
Q2 = 155513 . 1,55 . 700 = 168731605 kDj / soat.
3.Tutunli gazlar bilan issiqlik sarfi:
Q3 = 13x . 1,48 . 800 = 15450 x kDj / soat
bu yerda 1,48 -8000C dagi tutunli gazlarning issiqlik sig’imi, kDj / (m3*K);
4. Havo bilan kelayotgan issiqlik
Q4 =( 110,983 + 0,19 . 1,79) . 18 x = 218 . x kDj / soat
Atrof- muhitga yo’qotilgan issiqlikni 3 % deb qabul qilgan holda, trubkali pechning issiqlik balansi tenglamasi quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
0,97 (318445984+ 39529 x + 218 x) = 318445984+168731605+15450 . x
bundan x = 7716.4 m3
Topilgan natijalarga ko’ra quyidagini hosil qilamiz:
Q2 = 39492 .7716.4 = 304736068.8 kDj / soat
Q3m= 37 . 7716.4= 285506.8 kDj / soat
Q4 = 218 . 7716.4 = 1682175.2 kDj / soat
Q5= 15450 . 7716.4 = 119218380 kDj / soat
Issiqlikning umumiy kelishi.
Qkel=Q1+Q2+ Q3+ Q4= 318445984+304736068.8+285506.8+1682175.2=
=338548348.8 kDj / soat
Issiqlikning umumiy sarfi
Qsarf= Q1+ Q2+ Q3= 318445984+168731605+119218380 = 606395969 kDj/soat
Atrof muxitga yo’qotilgan issiqlik
Qatrof =Qkel + Qsarf =338548348.8 - 606395969 =267847620.2 kDj / soat
1 – bosqich trubkali pechning issiqlik balansi
7.3- jadval
Issiqlikning kelishi
|
Issiqlikning sarfi
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Bug’-gaz aralashmasi bilan
Gazning yonishi bilan
Yoqiladigan gaz bilan
Havo bilan
|
318445984
304736068.8
285506.8
1682175.2
|
12.7
86.7
0.08
0.48
|
Konversiya reaksiyasi uchun
Konversiyalangan gaz bilan
Tutunli gazlar bilan
Atrof muhitga yo’qotilgan issiqlik
|
318445984
168731605
119218380
267847620.2
|
41.3
21.8
33.9
3
|
Jami
|
338548348.8
|
100
|
Jami
|
338548348.8
|
100
|
7.2. Asosiy jixozning hisobi
Gaz aralashmasining hajmiy sarfi
164492.108
V =--------------- =45.7 m3/s
3600
Kontaktlanish vaqtini aniqlaymiz
. ρ . T0 . 3600
τ = ------------------
T . w . (n+1)
bu yerda - katalizator erkin hajm miqdori, = 0,45-0,5 oraliqda bo’ladi.
= 0,48 deb olamiz
n - bug’ gaz nisbatlari, n = 3.1ga teng;
w – gazni tezligi, m/s
0.48 . 3.6 . 273 . 3600
τ =-------------------------------- = 87 c
(273+850) . (2.5+1) . 5.0
1 - bosqich metan konvertoriga 164492.108 nm3/soat quruq gaz keladi. 1m3 katalizator uchun standart bo’yicha gazning hajmiy sarfi 600 – 1200 nm3/soat gaz to’g’ri keladi. Biz 1000 nm3/soat deb qabul qilib olamiz.
U holda katalizator hajmi
164492.108
Vkat =------------------- = 173.15 m3
0.95 . 1000
Qurilmaga balandligi 11m va diametr 114 x 21 mm katalizator trubkalarni qabul qilamiz. U holda katalizator trubkalarining umumiy uzunligini aniqlaymiz. Qurilmaga 12 seksiya va har bir seksiyada 48 tadan truba deb qabul qilamiz.
48 x 12 = 576 dona
trubalarning umumiy balandligi
576 x 11 = 6336 m
Shtutserlar diametri hisobi
Shtutserlar diametri quyidagi formuladan topiladi:
V
d = √ --------------------
0.785 . w . n
bu yerda V - gazlarni hajmiy sarfi, m3/c
w – gazlarni tezligi, m/s
n – kollektorlar Soni
a) bug’ – gaz aralashmasini quritish uchun
262852.308
d = √ -------------------------- = 0.622 m
3600 . 0.785 . 12 . 20
Standart bo’yicha d = 600 mm deb qabul qilamiz.
b) gazni chiqishi uchun
262364
d =√ -------------------------= 0.556
3600 . 0.785 . 12 . 25
Standart bo’yicha d = 600 mm deb qabul qilamiz
Do'stlaringiz bilan baham: |
