Расчет материального, теплового баланса и гидравлического режима процесса коксования угольной шихты в коксовых печах
Расчет материального и теплового баланса процесса коксования. Расчет гидравлического сопротивления отопительной системы и гидростатических подпоров. Определение температуры поверхности участков коксовой печи. Теплоты сгорания чистых компонентов топлива.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.12.2013 |
| Размер файла | 154,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
230. На поду вертикала давление:
р7 = р6 - Др8 - Др08 = - 23,41 - 0,134 - 36,139 = - 59,69 Па.
231. В «глазке» регенератора на восходящем потоке давление:
р8 = р7 - Др9 - Др09 = - 59,69 - 13,2 - 13,989 = - 91,88 Па.
232. В подовом канале регенератора давление:
р9 = р8 - Др010 - Др011 - Др012 - Др013 - Др10 - Др11 - Др12 - Др13 = - 133,62 Па.
233. На основании полученных данных строим гидравлическую кривую отопительной системы коксовых печей, отапливаемых смесью коксового и доменного газа (рисунок 2).
Рисунок 2 - Гидравлическая кривая отопительной системы коксовых печей ПВР V = 30,9 м3, отапливаемых смесью коксового и доменного газов.
Заключение
Таблица 9- Расчетные данные о выходе продуктов коксования в % на сухую массу шихты
|
Продукты |
Выход летучих веществ на сухую массу шихты,% |
|||||
|
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
||
|
1.Кокс валовый |
84,03 |
82,5 |
80,97 |
79,43 |
77,92 |
|
|
2. Газ |
11,857 |
12,618 |
12,89 |
13,37 |
13,85 |
|
|
3. Смола |
2,472 |
3,08 |
3,498 |
3,72 |
3,767 |
|
|
4.Сырой бензол |
0,713 |
0,84 |
0,958 |
1,065 |
1,156 |
|
|
5. Аммиак |
0,266 |
0,265 |
0,264 |
0,265 |
0,265 |
|
|
6.Сероводород |
0,142 |
0,14 |
0,142 |
0,14 |
0,14 |
|
|
7.Вода пирогенетическая |
2,585 |
2,585 |
2,585 |
2,585 |
2,585 |
|
|
Невязка баланса |
-2,065 |
-2,02 |
-1,307 |
-0,529 |
0,329 |
|
|
Итого |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
Из данной таблицы видно, что на каждые 2 % повышения содержания летучих веществ выход кокса уменьшается на 2%, а выход коксового газа увеличивается примерно на 1% каждый раз.
Таблица 10 - Расчетные данные о расходах тепла на коксование в зависимости от выхода веществ
|
Выход летучих в.-в, % |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
||
|
Приход |
Теплота сгорания отопительного газа |
2569970,0 |
2520700 |
2571504 |
2339790,73 |
2321251,68 |
|
|
Теплота отопительного газа |
27290,31 |
26661,25 |
27202,56 |
24752 |
24555,87 |
||
|
Теплота воздуха |
9184,68 |
26874,54 |
30050,99 |
27322,84 |
27106,34 |
||
|
Теплота угольной шихты |
10,6 |
31,8 |
31,8 |
31,7 |
31,6 |
||
|
итого |
2606455,59 |
2574267,59 |
2628789,348 |
2423539,57 |
2404586,89 |
||
|
Расход |
Теплота нагрева кокса |
1206231 |
1184267,7 |
1162304,17 |
1140340,37 |
1118394,81 |
|
|
Теплота нагрева коксового газа |
119149,6 |
126800,3 |
129531,05 |
122140,84 |
126427,78 |
||
|
Теплота нагрева паров смолы |
46527,31 |
57970,92 |
65838,404 |
70158,19 |
70911,85 |
||
|
Теплота нагрева паров сырого бензола |
11300,83 |
13313,74 |
15184 |
16841,16 |
18318,15 |
||
|
Теплота нагрева аммиака |
4473,1 |
4456,27 |
4439,46 |
4459,15 |
4459,64 |
||
|
Расход |
Теплота нагрева сероводорода |
2362,24 |
2328,96 |
2326,23 |
2215,67 |
2215,67 |
|
|
Теплота нагрева паров воды |
336084,5 |
336083,98 |
336083,64 |
3317551,54 |
331751,54 |
||
|
Потери тепла с продуктами горения |
606046,37 |
594613,74 |
641489,76 |
444824,57 |
441299,87 |
||
|
Потери тепла в окружающую среду |
274274,63 |
254430,77 |
271557,42 |
290807,58 |
290807,58 |
||
|
Итого |
2606449,58 |
2574266,33 |
2628790,13 |
2423539,57 |
2404586,89 |
По таблице видно, что с повышением выхода летучих веществ:
1. В приходной части теплота угольной шихты уменьшается;
2. В расходной части теплота на нагрев кокса уменьшается.
Таким образом, анализируя результаты материальных и тепловых балансов коксования, пришли к выводу, что повышение выхода летучих веществ во всех случаях ведет к повышению расхода тепла на коксование.
коксование топливо гидростатический печь
Таблица 11 - Расчетные данные давлений в характерных точках отопительной системы в зависимости от выхода летучих веществ
|
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
|||
|
Восходящий поток |
Р1 |
-66,095 |
-66,773 |
-64,47 |
-65,9 |
-66,19 |
|
|
Р2 |
-55,069 |
-55,337 |
-54,84 |
-54,74 |
-54,91 |
||
|
Р3 |
-54,959 |
-54,855 |
-56,56 |
-54,43 |
-54,43 |
||
|
Р4 |
-17,874 |
-17,876 |
-17,897 |
-17,69 |
-17,69 |
||
|
Р5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
Нисходящий поток |
Р6 |
-18,742 |
-22,116 |
-23,697 |
-23,41 |
-23,4 |
|
|
Р7 |
-55,209 |
-58,686 |
-60,316 |
-59,69 |
-59,68 |
||
|
Р8 |
-83,408 |
-91,325 |
-96 |
-91,88 |
-91,59 |
||
|
Р9 |
-118,995 |
-124,473 |
-133,08 |
-133,62 |
-133,66 |
||
|
Р10 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Из таблицы видно, что при увеличении выхода летучих веществ увеличивается разность давлений в «глазках» регенератора на восходящем потоке, а на нисходящем потоке уменьшается разность давлений в подовых каналах.
Приложение 1
Таблица 12 - Теплоты сгорания чистых компонентов топлива
|
Горючий компонент |
Низшая теплота сгорания Qрн, ккал/м3 |
|
|
СО |
3016 |
|
|
Н2 |
2577 |
|
|
СН4 |
8558 |
|
|
С2Н4 |
14105 |
|
|
С2Н6 |
15235 |
|
|
С3Н8 |
21802 |
|
|
С4Н10 |
28345 |
|
|
С5Н12 |
34900 |
|
|
Н2S |
5534 |
Приложение 2
Таблица 13 - Энтальпия 1 м3 воздуха и газов (кДж/м3) при различных температурах и постоянном давлении 101325 Па [2], с.347 - 348.
|
t, 0С |
воздух |
СО2 |
Н2О |
N2 |
O2 |
СО |
Н2 |
Н2S |
СН4 |
С2Н4 |
|
|
100 |
130,51 |
172,00 |
150,18 |
130,13 |
131,93 |
130,21 |
128,96 |
154,08 |
165,39 |
210,61 |
|
|
200 |
261,94 |
361,67 |
303,47 |
260,60 |
267,38 |
262,10 |
259,59 |
314,86 |
353,38 |
465,59 |
|
|
300 |
395,42 |
564,24 |
461,36 |
392,41 |
407,48 |
395,67 |
390,65 |
482,34 |
567,75 |
758,68 |
|
|
400 |
532,08 |
777,44 |
523,69 |
526,89 |
551,85 |
632,58 |
520,86 |
658,19 |
808,93 |
1088,62 |
|
|
500 |
672,01 |
1001,78 |
791,55 |
664,58 |
700,17 |
672,01 |
653,17 |
841,59 |
984,78 |
1446,61 |
|
|
600 |
814,96 |
1236,76 |
964,68 |
805,06 |
851,64 |
816,46 |
786,41 |
1032,51 |
1071,84 |
1828,88 |
|
|
700 |
960,75 |
1475,41 |
1143,64 |
940,36 |
1005,24 |
961,33 |
920,30 |
1230,98 |
1667,68 |
2233,35 |
|
|
800 |
1109,05 |
1718,95 |
1328,11 |
1094,65 |
1162,32 |
1112,06 |
1055,12 |
1436,98 |
1996,36 |
2672,98 |
|
|
900 |
1259,36 |
1972,43 |
1517,87 |
1243,55 |
1319,67 |
1262,38 |
1190,78 |
1646,75 |
2336,35 |
3105,08 |
|
|
1000 |
1411,86 |
2226,75 |
1713,32 |
1393,86 |
1480,11 |
1415,20 |
1327,28 |
1863,21 |
2696,43 |
3567,32 |
|
|
1100 |
1565,94 |
2485,34 |
1913,67 |
1546,14 |
1641,02 |
1570,54 |
1469,22 |
2081,77 |
3062,79 |
||
|
1200 |
1721,36 |
27,46,44 |
2118,78 |
1699,76 |
1802,76 |
1728,39 |
1612,83 |
2306,20 |
3446,74 |
||
|
1300 |
1879,27 |
3010,58 |
2328,01 |
1857,74 |
1966,05 |
1883,31 |
1758,12 |
2531,04 |
|||
|
1400 |
2036,87 |
3276,75 |
2540,25 |
2012,36 |
2129,93 |
2045,76 |
1905,08 |
2760,91 |
|||
|
1500 |
2196,19 |
3545,34 |
2758,39 |
2170,55 |
2296,78 |
2200,26 |
2011,85 |
2995,80 |
|||
|
1600 |
2356,68 |
3815,86 |
2979,13 |
2328,65 |
2463,97 |
2364,82 |
2204,04 |
||||
|
1700 |
2517,60 |
4087,10 |
3203,05 |
2486,28 |
2632,09 |
2526,85 |
2356,02 |
||||
|
1800 |
2680,01 |
4360,67 |
3429,90 |
2646,74 |
2800,48 |
2690,56 |
2509,69 |
||||
|
1900 |
2841,43 |
4634,76 |
3657,85 |
2808,22 |
2971,30 |
2848,00 |
2657,07 |
||||
|
2000 |
3006,26 |
4910,51 |
3889,72 |
2970,25 |
3142,76 |
3014,64 |
2813,66 |
||||
|
2100 |
3169,77 |
5186,81 |
4121,79 |
3131,96 |
3314,85 |
3174,16 |
2971,93 |
||||
|
2200 |
3338,21 |
5464,20 |
4358,83 |
3295,84 |
3487,44 |
3343,73 |
3131,88 |
||||
|
2300 |
3500,54 |
5746,39 |
4485,34 |
3457,20 |
3662,33 |
3505,36 |
3293,49 |
||||
|
2400 |
3665,80 |
6023,25 |
4724,37 |
3620,58 |
3837,64 |
3666,82 |
3456,79 |
||||
|
2500 |
3835,29 |
6303,53 |
5076,74 |
3786,09 |
4014,29 |
3840,58 |
3620,76 |
Приложение 3
Таблица 14 - Физические свойства дымовых газов СО2 - 13 %; Н2О - 11 %, N2 - 76 %. В = 101325 Па [2], с.349.
|
t, 0С |
с, кг/м3 |
ср, кДж/кг*К |
л*102, Вт/м*К |
а*106, м2/с |
н *106, м2/с |
м *106, Па*с |
|
|
0 |
1,295 |
1,042 |
2,28 |
16,9 |
12,20 |
15,8 |
|
|
100 |
0,950 |
1,068 |
3,13 |
30,8 |
21,54 |
20,4 |
|
|
200 |
0,748 |
1,097 |
4,01 |
48,9 |
32,80 |
24,5 |
|
|
300 |
0,617 |
1,122 |
4,84 |
69,9 |
45,81 |
28,2 |
|
|
400 |
0,525 |
1,151 |
5,70 |
94,3 |
60,38 |
31,7 |
|
|
500 |
0,457 |
1,185 |
6,56 |
121,1 |
76,30 |
34,8 |
|
|
600 |
0,405 |
1,214 |
7,42 |
150,9 |
93,51 |
37,9 |
|
|
700 |
0,363 |
1,239 |
8,27 |
183,8 |
112,1 |
40,7 |
|
|
800 |
0,330 |
1,264 |
9,15 |
219,7 |
131,8 |
43,4 |
|
|
900 |
0,301 |
1,290 |
10,00 |
258,0 |
152,5 |
45,9 |
|
|
1000 |
0,275 |
1,306 |
10,90 |
303,4 |
174,3 |
48,4 |
|
|
1100 |
0,257 |
1,323 |
11,75 |
345,5 |
197,1 |
50,7 |
|
|
1200 |
0,240 |
1,340 |
12,62 |
392,4 |
221,0 |
53,0 |
Приложение 4
Таблица 15 - Физические свойства некоторых газов и газовых смесей [4], с.171
|
Наименование |
Плотность, кг/м3 |
Динамическая вязкость, 105 Па*с |
Постоянная Сазерленда С |
|
|
СО2 |
1,977 |
1,384 |
254 |
|
|
Н2S |
1,539 |
1,166 |
331 |
|
|
С2Н4 |
1,261 |
0,945 |
225 |
|
|
О2 |
1,429 |
1,943 |
110 |
|
|
СО |
1,25 |
1,656 |
100 |
|
|
СН4 |
0,717 |
1,036 |
164 |
|
|
Н2 |
0,09 |
0,836 |
71 |
|
|
N2 |
1,25 |
1,667 |
102 |
|
|
Водяной пар |
0,8035 |
0,818 |
961 |
|
|
Воздух |
1,285 |
1,721 |
122 |
|
|
Коксовый газ |
0,43 |
1,03 |
129 |
|
|
Доменный газ |
1,257 |
1,9 |
135 |
|
|
П.г. коксового газа |
1,215 |
1,49 |
237 |
|
|
П.г. доменного газа |
1,38 - 1,39 |
1,6 |
167 |
Список литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. Л.: Химия, 1987, 576 с.
2. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. Издательство. М.: Металлургия, 1972, 360 с .
3. Чистяков А.Н. Технология коксохимического производства в задачах и вопросах. М.: Металлургия, 1983, 296 с.
4. Жидко А.С. Тепловой и гидравлический расчет коксовых печей. Учебное пособие. Харьков: Харьковская типография, 1974, 121 с.
5. Вирозуб И.В., Лейбович Р.Е. Расчёты коксовых печей и процессов коксования. Киев: Вища школа, 1970, 266 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обогрев коксовой батареи. Метрологическое обеспечение технологического процесса. Расчет теплового баланса коксования, материального баланса угольной шихты для коксования, количества газа на обогрев коксовой батареи. Контроль технологического режима.
дипломная работа [230,7 K], добавлен 06.02.2013Загрузка коксовых печей. Сущность процесса коксования и термическая деструкция углей. Давление коксования и усадка загрузки. Выдача кокса, причины тугого хода и "бурения" печей. Машины, обслуживающие коксовые печи. Материальный баланс коксования.
презентация [3,2 M], добавлен 17.07.2015Технология плавки, расчет ее материального и теплового баланса. Режим дутья в кислородном конверторе. Раскисление стали присадками ферромарганца и ферросилиция. Расход раскислителей. Выход стали после легирования феррохромом. Параметры шлакового режима.
курсовая работа [68,8 K], добавлен 06.04.2015Расчет трехкомпонентной сырьевой смеси, а также топлива для установки. Составление материального и теплового баланса цементной вращающейся печи для производства клинкера. Пути рационализации процесса спекания с целью снижения удельного расхода топлива.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 02.07.2014Вагранка как печь для получения чугуна посредствам переплавки металлической шихты с добавлением флюса. Описание технологии плавки, ее основные этапы и правила. Расчет геометрических размеров печи. Составление и анализ материального и теплового баланса.
курсовая работа [374,3 K], добавлен 03.06.2019Способы производства клинкера. Расчет горения топлива, выход газообразных продуктов горения. Определение материального баланса печи и теплового баланса холодильника. Технологический коэффициент полезного действия печи, газообразные продукты на выходе.
курсовая работа [114,7 K], добавлен 26.01.2014Описание технологической схемы установки утилизации теплоты отходящих газов технологической печи. Расчет процесса горения, состав топлива и средние удельные теплоемкости газов. Расчет теплового баланса печи и ее КПД. Оборудование котла-утилизатора.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 07.10.2010Конструкция и принцип работы доменной печи. Расчет шихты на 1 тонну чугуна, состава и количества колошникового газа и количества дутья. Определение материального и теплового балансов доменной плавки. Расчет профиля доменной печи (полезная высота и объем).
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.05.2011Принцип работы тарельчатого абсорбера со сливным устройством, расчет его материального баланса, определение геометрических размеров и гидравлического сопротивления. Технологические схемы процесса и оценка воздействия аппарата на окружающую среду.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.12.2011Основы процесса ректификации. Физико-химические свойства нефти и составляющих ее фракций. Выбор варианта переработки нефти. Расчет материального баланса и температурного режима установки. Определение теплового баланса вакуумной колонны и теплообменника.
курсовая работа [127,6 K], добавлен 09.03.2012
