Тепловые балансы отдельных зон те5плотехнологического реактора

1.

ЛЕКЦИЯ № 7
Пример 1. ТТР шахтного типа с фильтруемым плотным слоем кусковых материалов
tн.п. – температура начала превращений
а) Граница ЗОТО-ЗПТО. Если tо.г.ЗОТО<tн.п., то
при заданных ГУ процесс
термодинамически неосуществим.
б) Граница ЗТРО-ЗОТО. Если tокЗТРО>tмmax,
то нарушен II закон термодинамики при
заданной tт.п..
1

2.

Пример 2
Пример 2. Расчет характеристик плавильной печи на основе зональных тепловых
балансов
I – Температура продуктов горения
II – Заданный температурный график для
материала
III – Фактический температурный график
для материала (процесс не завершен)
tпр – температура превращения
2

3.

Пример 2
Исходные данные
кДж
зото
Qо.с 0 ; Qэнд = 3000
;
кг т.п.
tпр = 1000 С; t т.п = 1100 С; tи.м tт tок 0 С; mи.м = 1
о
Qнр =
о
о
кг
;
кг т.п.
кДж
м3
кДж
кДж
30000 3 ; Vп.г = 10 3 ; cи.м cт.п 1
; cп.г 1 3 ;
м
м
кг·°С
м ·°С
min
минимальный перепад температур между газом и материалом tгаз - м = 100 оС.
Решение
1. Составим УТБ ТТР в целом. Найдем удельный видимый расход топлива.
Qт Qок Qи.м Qт.п Qо.г Qэнд Qо.с
С учетом того, что Qо.с Qи.м Qок 0 , получаем
зото
;
b Qнр 1 cт.п tт.п bVп.г cп.г tо.г Qэнд
b
зото
cт.п tт.п Qэнд
Qнр Vп.г cп.г tо.г
Примем tо.г tи.м
min
tгаз - м =
100 С. Тогда b
о
1 1100 3000
30000 10 1 100
0 ,1414
м3
.
кг т.п.
3

4.

Пример 2
2.Составим УТБ ЗПТО
Qт Qок Qи.м Qг.о tг Qо.г Qм tм tпр
bVп.г cп.г tг mи.м cи.м tпр bVп.г cп.г tо.г
tг
mи.м cи.м tпр bVп.г cп.г tо.г
bVп.г cп.г
100
1 1
0 ,1414 10 1
tо.г tпр
mи.м cи.м
bVп.г cп.г
1000 825 оС.
Получили соотношение tг tпр , что недопустимо. При выбранном уровне tо.г
процесс нереализуем.
3.Составим УТБ ЗОТО, задавшись условием tг tм tгаз - м tпр tгаз - м =
1100 оС.
min
min
Qт Qок Qм tм Qт.п Qг.о tг Qэнд ;
зото
;
b Qнр mи.м cи.м tм mи.м cт.п tт.п bVп.г cп.г tг Qэнд
b
зото
mи.м cи.м tт.п tм Qэнд
Qнр
р
4. b Qн
tо.г
Vп.г cп.г tг
0,163
м3
.
кг т.п.
зото
;
1 cт.п tт.п bVп.г cп.г tо.г Qэнд
зото
b Qнр Qэнд
mи.м cт.п tт.п
bVп.г cп.г
488 оС.
4

5.

Пример 3
Пример 3. Многозонная методическая печь
Многозонная печь с шагающим подом
Многоточечный подвод топлива в
ТТР.
Из зональных УТБ – расход
топлива по зонам либо
температурные условия процесса,
обеспечивающие выполнение
ряда требований:
максимальный перепад
температур по толщине в
начальный период нагрева
ограничен условиями
термических напряжений;
конечный перепад температур
по толщине и конечная средняя
температура ограничены
условиями однородности и
точности нагрева.
5

6.

Пример 4
Пример 4. Печь периодического действия
B–
м3
[
];
период
Учет Qакк; Qi – [
кДж
].
период
6