Ўзбеистон республиаси олий ва ўрта максус таълим вазирлиги абу райкон беруний номидаги

ЎЗБЕИСТОН РЕСПУБЛИАСИ ОЛИЙ ВА ЎРТА МАКСУС ТАЪЛИМ ВАЗИРЛИГИ АБУ РАЙКОН БЕРУНИЙ НОМИДАГИ

ТОШЕНТ ДАВЛАТ ТЕКНИА УНИВЕРСИТЕТИ

Энергетиа фаультети

“Иссиқли энергетиаси” афЕдраси



ИККиЛАМЧИ ЭНЕРГИЯ МАНБАЛАРИ
фанидан
Баалавриатуранинг 5520100–«Иссили энергетиаси» йўналиши бўйича таълим олувчи талабаларга

амалий машгулотлар учун услубий ўрсатма

TOШEНT - 2015
Ушбу услубий кўлланмада саноатдаги ииламчи энергия манбаларини ќисоблаш, улардан фойдаланиш натижасида тежаладиган ёкилђи микдорини ќисоблаш ва саноат печларида чикинди газлардан фойдаланишни ќисоблашга оид масалалар елтирилган.

ўлланма “Иссикли энергетиаси” йўналиши бўйича баалаврлар тайёрловчи олий ўкув юртларининг талабалари учун мўлжалланган.

Тузувчилар: “Иссикли энергетиаси” афедраси доценти Мукиддинова Я.Д.

“Иссили энергетиаси” афедраси

атта уитувчиси Азимова М.М.

Абу Райкон Беруний номидаги Тошент Давлат Текниа Университети Энергетиа фаультети илмий-услубий енгашида тавсия қилинган.

(200___ йил «____» _____даги «____» -сонли баённома)

Таризчилар: ТДТУ «Энергия тежаморли» афедраси

доценти Бадалов А.А.

ириш
Саноат орконаларида ииламчи энергети манбалардан (ИЭМ) фойдаланиш муаммоси асосан иинчи жакон урушидан ейин юзага елди. Бу даврга елиб катор мамлаатларнинг кудрати юса даражага эришган эди. Ииламчи энергети манбалардан фойдаланиш бўйича, айниса металлургия саноатида дастлаби сезиларли ва атта амалий натижаларга эришилди. Металлургия саноатида яна бир энг муким йўналиш бўйича – энерготекнологи омбинациялаш сокасида атта ютукларга эришилди. Иссиклидан фойдаланувчи жуда ўп курилмалар 300-1700⁰С ли иссиклини атроф мукитга ташлаб ишлайдилар. Уларнинг фойдали иш оэффициенти 10-35%, шунинг учун йўкотилаётган ўп мидордаги иссиклини (65-90%) бошка текнологи жараёнларда фойдаланиш атта акамиятга эга. Оддий кисоблар шуни ўрсатадии, бу масалани тўђри кал этиш мамлаат микёсида ёкилђи сарфини амида ии баробар амайтириш имонини беради.

Козон курилмаларидан чикиб етувчи газлар кўшимча иссикли олиш учун муќим манба ќисобланади. Бу иссиклидан буђ ёи иссик сув олиш учун фойдаланилади.

Козонконадан чикиб етувчи газларнинг сарфи куйидаги тенгламадан аникланади:
V_r =nB_FV⁰_F + ( - 1)V⁰ (t + 273)/ 273
бундан n- козон сони, В_Ђ - ёкилђининг ќисобий сарфи, г/с.

V^о_г - газларнинг кисобий ќажми, м³/г,  кавонинг ортикли оэффициенти, t-газларнинг иссикли алмаштиргичга ириш жойидаги ќарорати ^ОС.

Газлар томонидан иссикли алмаштиргичга берилаётган иссикли микдори


бунда V^O_Г.ЎР. - чикиб етаётган газларнинг ўртача сарфи, м³/с, С_Г.ЎР. газларнинг ўртача ќажмий иссикли сиђими, Жоул/м³⁰, t^, газларнинг чикиш ќарорати, ⁰С.

II. Текнологи печларда чикиб етувчи газларнинг иссиклигидан буђ олиш учун фойдаланишга бађишланган баъзи масалалар ечимиини елтирамиз.

Чикиб етувчи газларнинг иссиклигидан фойдаланувчи курилмаси (утилизатор)да буђ œринишида ишлаб чикарилган иссикли микдори:

Q=B(I_г-I)(1-), Ж/с.

бунда: I_г- печдан чикувчи газларнинг энтальпияси, Ж/г

I_г^’- чикиндидан фойдаланувчи козоннинг чикиш жойидаги газларнинг энтальпияси, Ж/г.

 - иссикли курилмалари (печь ва козон) нинг иш ќолатлари бир-бирига мос елмаслигини ќисобга олувчи оэффициент.

-атроф-муќит козондан иссикли йœкотилишининг оэффициенти.

Ииламчи энергети манбалар ќисоблига тежалган шартли ёкилђи микдори:

В_тек=, г/с.

Бунда: _ќ.ќ.-козонконанинг фойдали иш оэффициенти.

1 - МАСАЛА
Чикиб етувчи газлар сув эономайзерга бераётган иссикли микдори аниклансин.

Эономайзерга ираётган газларнинг ќарорати t=320 ⁰C, ундан чикиш пайтида эса t^,=200⁰С. Ќавонинг ортикли оэффициенти =1,4, газларнинг ўртача иссикли сиђими С_г.ур.=1,415 Ж/г·⁰С ва битта козон курилмасига ёкилђининг сарфи В_Ђ=0,25 г/с.

Козонконада иита бир кил козон курилмаси ўрнатилган бўлиб, улар Донец тошўмирида ишлайди.

Бу ўмирнинг тариби: ишчи массаси бўйича, С^и=49,3%; Н^и=3,6%; S^и=3,0%; N^и=1%; А^и=21,8%; W^и=13%.

Ечиш:

ерали ќавонинг ќисобий ќажми:

V⁰=0,089C^и + 0,266Н^и+0,033(S^и-O^и) =

=0,089·49,3+0,266·3,6 + 0,033(3,0-8,3)=5,17 м³/г.

Газларнинг ќисобий ќажми:
V=0,0187(C^и+0,375S^и)+0,79V⁰+0,8N^и/100+0,0124(9H^и+
+W^и) + 0,0161V= 0,0187(49,3+0,375·3)+0,79·5,17+

+0,8+0,0124(9·3,6+13)+0,0161·5,17= 5,17 м³/г.
Чикиб етувчи газларнинг эономайзер якинидаги сарфи:

V_г = nB_ђ(V_г+(-1)V⁰)=

= 2·0,25(5,67+(1,4-1)·5,17)=8,4 м³/с.

Чикиб етувчи газларнинг œрта сарфи:

Чикиб етувчи газлар эономайзерга бераётган иссикли микдори:
Q=V_г.ўр.С_г.ўр(t-t^’)=7,55·1,415(320-200)=1282 Ж/с.
2 – МАСАЛА
Чикиб етувчи газлар сув эономайзерига бераётган иссикли микдори аниклансин.

Эономайзерга ираётган газлар ќарорати t=350⁰C, ундан чикиш пайтида эса t^’=200⁰C, ќавонинг ортиклиги =1,3, газларнинг œртача ќажмий иссикли сиђими С_г.œр.=1.415 Ж/м³ ва битта козон курилмасига ёкилђининг сарфи В=0,3 м³/с. Козонконада иита бир кил козон œрнатилган, козон агрегати ишлаётган табиий газнинг тариби: СО₂=0,2%; СН₄=98,8%; С₂Н₆=0,3%; С₃Н₈=0,1%; С₄Н₁₀=0,1%; Н₂=0,4%.

Жавоб: Q=3437 Ж/с.
3 – МАСАЛА

Чикиб етувчи газлар сув эономайзерига бераётган иссикли микдори аниклансин.

Эономайзерга ираёган газлар ќарорати t=340⁰C, ундан чикиш пайтида эса t^’=200⁰С, ќавонинг ортикли оэффициенти =1,4, газларнинг ќисобий ќажми V^o=10,62 м³/г, газларнинг œртача ќажмий иссикли сиђими С_г.œр=1,415 Ж/м³ ва битта козон курилмасига ёкилђининг сарфи В=0,2 г/с. Козонконада учта бир кил козон курилмаси œрнатилган, улар мазут ёкилђисида ишлайди.
Жавоб: Q=3714 Ж/с.
4 – МАСАЛА

Печнинг кизиган газлари иссиклигидан фойдаланувчи козон курилмасида ишлаб чикарилган иссикли (буђ œринишида) аниклансин. Печдан чикувчи газлар ќарорати t=700 ⁰C, ќавонинг ортикли оэффициенти =1,3, печда ёкилђининг сарфи В=0,05 м³/, иш ќолатларининг мос елмасли оэффициенти =1,0 ва иссиклининг атмосферага йœкотилиш оэффициенти =0,1. Печда табиий газ ёкилади, унинг тариби: СО₂=0,2%; СН₄=98,2%; С₂Н₆=0,4%; С₃Н₈=0,1%; С₄Н₁₀=0,1%; N₂=0,4%.

Ечиш: Ќавонинг ќисобий ерали ќажми:
V⁰=0,0478(0,5(CO+H₂)+1,5H₂S+2CH₄+)=

= 0,0478(2 · 98,2+3,5·0,4+5·0,1+6,5·0,1)=9,51 м³/м³

Уч атомли газларнинг ќажми:
V= 0,01(CO₂+CO+H₂S+)=

= 0,01(0,2+98,2+2·0,4+3·0,1+4·0,1) = 1,0 м³/м³.

Азотнинг ќисобий ќажми:

Сув буђларининг ќисобий ќажми:

Печдан чикаётган газларнинг энтальпияси:

Козон курилмасидан чикувчи газларнинг энтальпияси:

ва ќоазолар I – иловадан олинди.
Чикиб етувчи газлар иссиклигидан фойдаланиб козон курилмасида ишлаб чикарилган буђ œринишидаги иссикли микдори:

Q=B(I_г-I)(1-)=0,005·(13811-5489)·1(1-0,1)=375 Ж/с.
5 – МАСАЛА
Козон курилмасида ишлаб чикарилган иссикли микдори аниклансин. Печдан чикувчи газлар энтальпияси I_г=9800 Ж/м³, козон курилмасидан чикувчи газлар ќарорати t=200⁰C, ќавонинг ортикли оэффициенти =1,3, ёкилђи сарфи В=0,036 м³/с, иссиклининг йўкотилиш оэффициенти =0,1. Печларда ёкилиаётган табиий газнинг тариби: СО₂=0,8%; СН₄=84,5%; С₂Н₆=3,8%; С₃Н₈=1,9%; С₄Н₁₀=0,9%; N₂=7?8%.
Жавоб: Q=138 Ж/с.

6 – МАСАЛА

Печдан чикиб етувчи газлар иссиклигидан фойдаланиб, козон курилмасида буђ ўринишида ишлаб чикарилган иссикли ќисобилга тежалган ёкилђи микдори аниклансин. Печдан чикаётган газлар ќарорати t=700⁰C, козон курилмасидан чикувчи газларнии t^’=200⁰C. Ќавонинг ортикли оэффициенти =1,35, ёкилђи сарфи В=0,036 м³/с, иш ќолатларининг мос елмасли оэффициенти =0,12 ва козон курилмасининг фойдали иш оэффициенти _ќ.ќ.=0,86.

Ечиш:
Кавонинг ќисобий ерали ќажми:
V⁰ = 0,0478(0,5(CO+H₂)+1,5H₂S+2CH₄+)=

= 0,0478 (2 · 94,1+3,5·3,1+0,6+6,5·0,2+8·0,8) = 9,98 м³/м³

Уч атомли газларнинг ќажми:
V= 0,01(CO₂+CO+H₂S+ =

= 0,01(94,1+2·3,1+3·0,6+4·0,2+5·0,8)= 1,07 м³/м³.

Азотнинг ќисобий ќажми:

Сув буђларининг ќисобий ќажми:

Печдан чикувчи газлар энтальпияси:

ва бошкалар биринчи иловадан олинди.
Козон курилмасидан чикувчи газлар энтальпияси:

Печдан чикиб етувчи кизиган газлардан фойдланиб, козон курилмасида буђ ўринишида ишлаб чикарилган иссикли микдори:

Q=B(I_г-I)(1-)=0,036·(15017-6130)·1(1-0,12)=282 Ж/с.

Тежалган ёкилђи микдори:

7 - МАСАЛА

Саноат корконасида максус чора-тадбирлар ўрилиб, прессловчи машина ва басконда ишлатилган буђ иссиклигидан Q=10⁶ гЖ/йил микдорида ва иссик сув таъминоти. ЭЌТиёжларига фойдаланиш ташкил килинди. Бу чоралар амалга оширилгунча юкорида урсатилган эќтиёжлар саноат козонконасидан таъминланган,унинг ФИ и η_коз = 0,85.

ўрсатилган ииламчи энергия манбаларидан фойдаланиш натижасида тежаладиган шартли ёкилђи микдори аникланг.
Ечиш:

Ииламчи энергия манбаларидан фойдаланганда тежалган ёкилђининг солиштирма микдори:

Δb = 34.1/ ηкоз =34.1/0.85 = 40.1 г/гЖ

Йил давомида тежалган ёкилђи микдори:

ΔB = Δb ·Q = 40.1·10⁶ = 40100 т/йил
8 – МАСАЛА

15- масаладаги барча шартлар сакланиб колган ќолда факат иссиклиа бўлган эќтиёжлар козонконадан эмас бали ИЭМ дан таъминланган шароит учун ечилсин.

Ќисоблаш учун куйидаги кийматлар кабул килинсин : станция козонконанинг ФИ и ηкоз^иэм = 0,89 ; иссикли истеъмолчилар пайтида ишлаб чикарилган солиштирма элетр энергияси Эи = 120 Вт соат/гЖ ва ЭС билан ИЭМ элетр энергияни ишлаб чикариш учун шартли ёкилђининг солиштирма сарфлари фарки

b_эс^э - b_иэм^э = 0,2 г/Вт соат.

Ечиш:

Тежалган солиштирма шартли ёилђи:

Δb = b_и – Δb_э = 34,1/ η_оз^иэм – (b_эс^э - b_иэм^э) Э_и =
= 0,2·120 = 14,3 г/гЖ
Йил давомида тежалган ёкилђи:

ΔВ = Δb·Q = 14.3·10⁶ г/йил = 14300 т/йил

орконада ииламчи энергия манбаларидан фойдаланилганда иссиклиа бўлган эктиёжлар ИЭМ дан таъминланганда саноат козонконасидан таъминланганига нисбатан ёкилђининг тежалиши 2,8 баробар ам бўлар эан.
9 - МАСАЛА
Мартен печидан чииб етувчи ёниш маќсулотларининг физи иссилигидан фойдаланиш натижасида ёилђининг тежалиши анилансин. Печнинг унумдорлиги G=40 т/соат; йил давомида ишлаш соатларининг сони  = 8200 соат; ёилђи - табиий газ, унинг ќажмий тариби уйидагича: СН₄= 95,7%; С₂Н₄= 2,85%; СО₂=0,1%; N₂= 1,85%; газнинг солиштирма сарфи В=115 м³/т пўлат; ёниш маќсулотларининг регенераторлардан ейинги ќарорати t_Р=1073^ОС; утилизатор (буђ генератори) дан ейинги ќарорати - t_У=473^ОС; ислороднинг сарфи Vо₂=40м³/т.

Ёниш маќсулотларининг регенератордан ейинги ва =1,6 шароитидаги тариби:

Vro₂ = 172,8; Vн₂о=264,8; Vo₂=173; V_N2=1252.

Ёниш маќсулотларининг буђ генераторидан ейинги ва =1,8 шароитидаги тариби:

Vro₂ = 172,8; Vн₂о=266,0; Vo₂=183; V_N2=1840.
Ечиш:

Ёниш маќсулотларининг энтальпиясини анилаймиз:

Н = (V_Ro2  C _Ro2 + Vн₂о  Cн₂о +Vo₂  Со₂ +V_N2  С_N2)  (T-273);

Ёниш маќсулотларининг регенератордан ейинги энтальпияси:

Н_РГ = (172,8  2,13 + 264,8  1,67 + 1,73  1,45 + 1252  1,37)

 (1073 - 273) = 2,22 Гжоул/т. пўлат.

Ёниш маќсулотларининг буђ генератори (утилизатор)дан ейинги энтальпияси:

Н_У = (172,8  1,78 + 266,9  1,52 + 183  1,33 + 1840  1,3) 

 (473 - 273)  10^-6 = 0,675 Гжоул/т. пўлат.

Чиқиб етувчи ёниш маќсулотларининг йилли иссиқлиги:

G ^.   Н_РГ = 40  8200  2,22 = 728  10³ Гжоул/йил.

Буђ генератори (утилизатори)да ёниш маќсулотлари ќисобига ишлаб чиарилиши мумин бўлган иссиқли миқдори:

Q_И = G ^.   Н_РГ (h₁ - h₂)  (1 - )  10³, Гжоул/йил.

бунда :  - иссили манбаи ва утилизатор иш ќолатлари ва иш соатларининг ўзаро мос елмаслигини ќисобга олувчи оэффициент, =0,7;

 - атроф-муќитга йўқотилаётган иссилини ќисобга олувчи оэффициент, =0,15.

Q_И = 728  10³(2,22 - 0,675)  0,7  0,85 = 672,5  10³ Гжоул/йил.

Тежалган шартли ёилђи:
0,0342

В_ТЕЖ = ————  Q_И ;

_Ў.б
бунда: _Ў.б - ўрни босиладиган энергети урилманинг ёилђи иссилигидан фойдаланиш оэффициенти, _Ў.б = 0,8.
0,0342

В_ТЕЖ = ————  672,5  10³ = 28748 т.

0,8
1- ИЛОВА

1 м³ газлар ва нам кавонинг камда 1 г улнинг энтальпияси (Жоул/м³ ва Жоул/г)

t, ^0C	(Ct)co2	(Ct)			(Ct)B	(Ct)3
100	169	130	132	151	132	80,8
200	357	260	267	304	266	169,1
300	559	392	407	463	403	263,7
400	772	527	552	626	542	360,0
500	996	664	699	794	684	458,5
600	1222	804	850	967	830	560,6
700	1461	946	1005	1147	979	662,9
800	1704	1093	1160	1335	1130	767,6
900	1951	1243	1319	1524	1281	874,0
1000	2202	1394	1479	1725	1436	984,0
1100	2457	1545	1637	1926	1595	1096,0
1200	2717	1695	1800	2131	1754	1206,0
1300	2976	1850	1963	2344	1913
1400	3240	2009	2127	2558	2076
1500	3504	2164	2294	2779	2239
1600	3767	2323	2461	3001	2403
1700	4035	2482	2629	3227	2566
1800	4303	2642	2796	3458	2729
1900	4571	2805	2968	3688	2897
2000	4843	2964	3139	3926	3064
2100	5115	3127	3307	4161	3232
2200	5387	3290	3483	4399	3399

Адабиётлар

1. 
   Н.А. Семенено. Вторичные энергоресурсы и энерготекнологичесое омбинирование в металлургии. Металлургиздат. 1952 г.
   
2. 
   Б.В. Сазанов Использование вторичнык энергоресурсов в металлургии. Металлургиздат. 1953 г.
   
3. 
   Н.А. Семенено. отлы-утилизаторы. Госэнергоиздат. 1945 г.
   
4. 
   Г.П. Панратов. Сборни задач по теплотекние. Высшая шола.1986г.