Úvod

Informacie

Stiahnite si

Semináre

1. seminár

2. seminár

3. seminár

4. seminár

5. seminár

6. seminár

7. seminár

8. seminár

Písomka

9. seminár

10. seminár

 

Príklad: Výroba nasýtenej vodnej pary

Parný kotol, ktorý pozostáva z dvoch častí - sústavy varných rúrok a ekonomizéra, je vyhrievaný plynom. Hmotnostný tok plynu je 36 kg s-1, tlak plynu 100 kPa. Počiatočná teplota plynu na vstupe do sekcie varných rúrok je 700°C, za sekciou ekonomizéra  200°C. Plyn obsahuje (v hm. %): 10 % CH4, 10 % CO2, 5% CO, zvyšok je N2. Tok plynu a vody, resp. vodnej pary je protismerný. Voda má tlak 13 MPa a do ekonomizéra prichádza pri teplote 100°C, do sekcie varných rúrok prichádza ako vriaca kvapalina pri tlaku 13 MPa, zo sekcie varných rúrok odchádza ako nasýtená para  pri tlaku 13 MPa. Straty tepla do okolia v sekcii varných rúrok sú 10 % a v sekcii ekonomizéra 5 % z celkového tepla odovzdaného plynom.

Vypočítajte:   1. tok tepla odovzdaného plynom v kJ s-1.  

                    2. celkové straty tepla do okolia v kJ s-1.

                    3. hmotnostný tok vyrobenej vodnej pary v kg s-1.

                    4. objemový prietok vyrobenej vodnej pary v m3 s-1

                    5. objemový prietok vody na vstupe do ekonomizéra v m3 s-1.

                    6. molovú hmotnosť plynu.

                    7. objemový prietok plynu na vstupe do parného kotla.

Referenčný stav voľte pre plyn: 0°C, stav (g)

                                  pre vodu: stav podľa parných tabuliek

Prémiová otázka: Vypočítajte aká je teplota plynu na výstupe zo sekcie varných rúrok, resp. na vstupe do ekonomizéra.

 

Riešenie

 

 

1 - plyn    2 -voda              A - CH4, B - CO2, C - CO, D - N2

h2 = 419,06 kJ kg-1

h2 '=  1532,82 kJ kg-1          ν2' (100°C)= 1,0437×10-3 m3 kg-1

h2 "= 2684,9 kJ kg-1                    ν2"(13MPa) = 0,01278 m3 kg-1                                             

 

Referenčný stav  pre plyn: 0°C, (g)

                           pre vodu: 0°C, (l)

 

Entalpická bilancia

    Systém varných rúrok +ekonomizér

 

h1: 0°C, (g) → 700°C, (g)

    cp1g ((0, 700)°C) = ∑w1i×cpig = 0,10×3321+0,10×1064+0,05×1098+0,75×1087 = 1308,65 J kg-1

      h1= cp1g × (t1 - tr) = 1,30865× (700 - 0) = 916,055 kJ kg-1

 

h1": 0°C, (g) → 200°C, (g)

    cp1g" ((0, 700)°C) = ∑w1icpig = 0,10×2458+0,10×910+0,05×1046+0,75×1043 = 1171,35 J kg-1

      h1"= cp1g" × (t1" - tr) = 1,17135× (200 - 0) = 234,270kJ kg-1

 

Tok tepla odovzdaného plynom.

Celkové straty tepla do okolia.

Hmotnostný tok vyrobenej vodnej pary.

    -dosadením do entalpickej bilancie

 

Objemový prietok vyrobenej vodnej pary.

 

Objemový prietok vody na vstupe do ekonomizéra.

 

Molovú hmotnosť plynu.

 

Objemový prietok plynu na vstupe do parného kotla.

    - vychádzame zo stavovej rovnice ideálneho plynu

 

Prémiová otázka:

Bilancia systému rúrok