- •Прощекальников д.В Лабораторные занятия к дисциплине «Источники энергии теплотехнологии»
- •Лабораторная работа №1
- •Исходные данные и пример расчета
- •1) Материальный баланс.
- •Лабораторная работа 2
- •1. Элементный состав топлива
- •2. Теоретический расчет температур горения
- •Контрольные задания
- •1) Построить зависимость температуры горения от процентного содержания углерода, водорода, азота и коэффициента избытка воздуха
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 3
- •3. Описание программы Программа требует введения исходных данных по элементному составу топлива, который можно взять из таблицы 1.
- •В программе предусмотрено использование температурной зависимости теплоемкостей продуктов сгорания и элементарных веществ согласно таблице 2.
- •1. Механизмы химических реакций термического разложения.
- •2 Параметры, влияющие на процесс пиролиза.
- •2.1 Влияние давления
- •2.2 Влияние инертного газа
- •2.3 Влияние концентрации
- •2.4 Влияние температуры
- •3. Описание установки и порядок проведения опытов
- •3.1 Анализ состава пирогаза
- •3.2 Анализ на со2
- •3.3 Расчетная часть
- •4 Пример расчета пиролиза лигроина
- •4.1 Обработка экспериментальных данных
- •4.2 Газовый анализ
- •4.3 Динамика пиролиза
- •4.3 Составление материального баланса и характеристик пиролиза
- •Лабораторная работа №4 Отбор экстра пара в выпарной установке
- •Контрольные вопросы
3. Описание программы Программа требует введения исходных данных по элементному составу топлива, который можно взять из таблицы 1.
|
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ. |
|
|
|
Воздух: О2, N2 |
21 |
79 |
|
Состав мазута (в % от масс): |
|
|
|
Углерода С, % |
|
83 |
|
Водорода Н2, % |
11.85 |
|
|
Кислорода О2, % |
0.4 |
|
|
Серы S, % |
|
1.15 |
|
Азота N2, % |
|
0 |
|
Влага ,% |
|
3 |
|
Воздух для горения содержит: |
||
|
Воды H2O (м3 воды)/(м3 воздуха) |
0.015 |
|
|
Избыток воздуха α |
1.36 |
|
В программе предусмотрено использование температурной зависимости теплоемкостей продуктов сгорания и элементарных веществ согласно таблице 2.
Таблица 2.
|
|
|
Теплоемкости, Кдж/кг |
||
|
|
вычисляются по эмпирическим формулам |
|||
|
|
|
С=A+B*T |
|
|
|
Вещества |
Мол.массы |
|
|
|
|
A |
B |
|
||
|
Н2 |
2 |
1.29 |
9.92E-05 |
|
|
N2 |
28 |
1.29 |
9.92E-05 |
|
|
O2 |
32 |
1.29 |
9.92E-05 |
|
|
Н2О |
18 |
1.47 |
4.02E-04 |
|
|
СО2 |
44 |
1.83 |
3.55E-04 |
|
|
SO2 |
64 |
1.83 |
3.55E-04 |
|
|
Воздух |
29 |
1.29 |
1.00E-03 |
|
По исходным данным программа строит график тепловых потоков Qвх, Qух – прихода и расхода тепла в реакторе сгорания и по точке пересечения определяется температура горения.
Контрольные задания
1) Построить зависимость температуры горения от процентного содержания углерода, водорода, азота и коэффициента избытка воздуха
2) С помощью прикладной программы DSTAT по заданию преподавателя получить регрессионную модель процесса теплопередачи Тгор= f(С, Н).
Контрольные вопросы
1) Как определяется физическая теплота прихода
2) Дать определение коэффициента избытка воздуха.
3) Как и для чего вычисляется энтальпия продуктов сгорания.
4) Дайте определение тепловому балансу процесса горения
5) Написать алгорим вычисления температуры гореня.
6) Из чего складываются тепловые потери
7) Как составляется материальный баланс процесса горения
Лабораторная работа 3
Изучение процесса термического разложения в печи пиролиза
Цель: По данным эксперимента для разных видов топлив составить материальный баланс пиролиза, определить тепловую нагрузку и составить модель регрессии.
Пиролиз – высокотемпературный ( 6000С) крекинг (термическое разложение) углеводородов, протекающий при низких давлениях [3], [4].
По масштабам потребления первое место занимают такие продуты пиро-лиза как этилен (С2Н4) и пропилен (С3Н6). Основные области их использования
Этилен: полиэтилен, этилбензол - стирол - полистирол, окись этилена - этиленгликоль - полиэфирное волокно, этиловый спирт - ацетальдегид - винилин
Пропилен: полипропилен, пропиленгликоль, акрилонитрилл - полиакри-латы, глицерин – полиглицерин, n – бутиловый спирт-изопрен и др.
С точки зрения экономики важно правильно использовать условия прове-дения процесса: давление, температуру, время пребывания, количество инерт-ного газа, время пребывания. Экспериментальное исследование дает возмож-ность построить модель процесса ми получить оптимальные параметры при ко-торых выход продуктов максимален при минимальных затратах.