đây là các dạng bài tập quá trình thiết bị được sàng lọc tuyển chọn một cách kỹ lượng. Rất mong nó gáp phần hữ ích cho mọi ngưới. Chúc các bạn ôn luyện tốt cho những ký thi sắp tới. Have a good day ngoài ra còn có nhiều dạng bài tập khác sắp upload len dây mong các bạn ủng hộ nhiệt tình nhé thanks
Trang 1Bài tập 1: Tính lò đố công nghiệp tạo hơi năng suất 500kg/h, nhiên liệu là diesel.
Gải
Gồm 6 bước sau:
1/ Nhiệt sinh nhiên liệu
Nhiên liệu diesel gồm các thành phần sau:
* Nhiệt trị của nhiên liệu (Qc)
Qc = [339 C + 1256 H – 109(O –S)].103 = [339*86.5 + 1256*10.5 + 109(0.3-0.3)]*103
= 42511500(J/kg)
* Khối lượng của hơi nước tạo thảnh khi đốt cháy 100kg nhiên liệu (GH2O)
GH2O =9H + W = 9*10.5 + 1.8 = 96.3 (J/kg)
Nhiệt sinh của nhiên liệu Qt = QC – 25.1*103 * GH2O
= [339 C + 1256 H – 109(O –S) – 25.1*10-3 * GH2O].103
= [339*86.5 + 1256*10.5 + 109(0.3-0.3) -25.1*96.3] *103 =40094370 (J/kg)
2/ Lượng không khí dùng để đốt nhiên liệu (L0)
L0 =0.115C + 0.346H + 0.043 (S-O) = 0.115*86.5 + 0.346*10.5 + 0.043(0.3-0.3) = 13.5805 (kgkk/kgnl)
*Lượng không khí khô thực tế (L):
L = L0
Tra bảng ta có: hệ số dư không khí ( ) : =1.15
L = 1.15*13.5805 = 15.6176(kgkk/kgnl)
3/ Thành phần của các khí trong khói lò
+ GCO2 = 0.0367C = 0.0367*86.5=3.17455(J/kg) + GSO2 = 0.02S = 0.02*0.3 = 0.006(J /kg)
+ GN2 = 0.769 L0 + 0.01N = 0.769*1.15*13.5805 + 0.01*0.3 = 12.013 (J/kg)
+GO2 = 0.231 ( -1)L0 = 0.231(1.15-1)*13.5805 = 0.47(J/kg)
4/ Hàm ẩm và nhiệt lượng riêng của khói lò
*Hàm ẩm của khói lò (x) xác định theo công thức: x = GH2O/GK (kg/kg khói lò)
+ trong đó GH2O = (9H + W)/100 + X0L0 + W’
Trong đó ta có: + (9H+W) = GH2Onhiên liệu -độ ẩm không khí(80%)
+ X0L0 + W’ =GH2O không khí = 0p.622 *Pb Pb
suất bão
Hòa kk ở 300C
= 2 1682 ( / )
32
* 8 0 760
32
* 80
* 622 0
kg J
GH2O= (9*10.5 +0.3)/100 + 2.1682 = 3.1162 (J/kg)
+Khối lượng của khói khô (GK) : GK=1 + L0 – (9H + W + A)/100 = 1+1.15*13.5805-(9*10.5+1.8+0.3)/100
x = 3.1162/15.65 = 0.2 (kg/kgkhói lò)
*Nhiệt lượng của khói lò (I) : I =
k
n n
G
i W I t
*
QC 0 0
(***)
Từ (4.1) ;(5.1) ; (5.2) ; (5.3) ; (5.4) ; (5.5), ta có I=
) / ( 10
* 71 1 2
0
1594 10050 )
1 212
* 5805 13
* 15 1 ( 72 56 75
0
*
5
Trang 2
5/ Cân bằng nhiệt lượng
Nhiệt lượng đưa vào lò gồm các đại lượng sau (tính theo 1 kg nhiên liệu ):
- Nhiệt lượng do nhiên liệu mang vào : qn = cn*tn
Trong đó: + cn –nhiệt dung riêng của nhiên liệu ( diesel) :cn =
5 0 ) (
) 32 5
9 ( 886 1 1625
t t
d
t
Ta có: d t 0 93 (kg/m3 )
t và t = 15.60C thế vào ta tình được : cn = 1.83 (kJ/kg.độ) + tn (nhiệt độ của nhiên liệu(desel) : 310C
- Lượng nhiệt do không khí mang vào: qkk = *L0 * L0= *L0 = I0 = 1.15 * 13.58052 = 212.1 (kJ/kg) (5.2)
- Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu: q = Qc = 42511500(J/kg) =42511.5 (kJ/kg) (5.3)
- Lượng nhiệt do hơi nước dùng để thổi nhiên liệu: q’ = W’i’ = GH2O*IH2O = 3.1162 * 337= 1050.1594 (kJ/kg) (5.4)
Lượng nhiệt tỏng cộng : Q0= qn + qkk + q + q’ =56.72 + 212.1 + 42511.5 + 1050.1594 =4383.4794kJ/ kg=4.4*106(J/kg)
Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình đun nóng:
+ Lượng nhiệt đun nóng sản phẩm: qs = GsCS(tcs – tds)
Trong đó: ! Gs – lượng sản phẩm cần đun nóng(kg/s) = 500kg/h = 0.14kg/s
! Cs – nhiệt dung riêng của sản phẩm ( bezen) =1.84 kJ/kg.độ ! tds = 300C ; tcs = 12800C
Thế vào biều thức qs = 0.14*1.84*(1280-30) = 322 (kJ/s)
+ Lượng nhiệt đun nóng thiết bị chứa sản phẩm: qtt = Gt Ct (t2 – t1) = 4.8%qs = 15.456 ( W)
+ Lượng nhiệt tổn thất qua tường: qt = 2F(t t0)= 5% qs =16.1 (W/m2.độ)
Lượng nhiệt tổng cổng của khói lò dùng cho quá trình đun nóng (nhiệt lượng có ích )
Q1 = qs + qt + qtt = 322 + 15.456 + 16.1 = 353.556 ( W )
Lượng nhiệt tổn thất do khói lò mang ra ngoài:
Q2 = GCO2*CCO2 + GN2*CN2 + GSO2*CSO2 + GO2*CO2
Trong đó : CCO2 =0.84 (kJ/kg.độ); CN2 =1.05(kJ/kg.độ); CSO2 =0.64 (kJ/kg.độ) ; CO2 = 0.91 (kJ/kg.độ)
Thế vào biểu thức ta có: Q2 =3.17455*0.84 + 12.013*1.05 + 0.006*0.64 + 0.47*0.91 = 15.72 (J/kg)
Lượng nhiệt tổn thất do phản ứng cháy không hoàn toàn: Q3 = 2.39.105*
2
CO CO
CO
2
115 0 005 0
kg J
Trang 3 Nhiệt lượng tổn thất do quá trình cháy chưa hết: Q4 =
x
x
C
A C
100
10
* ) 2 50 31
Trong đó: + A – hàm lượng tro của nhiên liệu =0.3% khối lượng
+ Cx- hàm lượng carbon không cháy trong xỉ = 11.5%
Thay vào công thức trên ta được : Q4 = 13 79 ( / )
5 11 100
3 0
* 10
* ) 2 50 5 11
* 31
kg kJ
Nhiệt lượng tổn thất ra ngoài : Qs =Q5= ’ F’(t’-t0) = 5% Qs = 16.1 (W/m2.độ)
Lượng nhiệt dùng trong quá trình đun nóng:
BQ0 =Q1 + B(Q2 + Q3 + Q4) + Q5 B =
)
5 1
Q Q Q Q
Q Q
O
(353.556+16.1 )/( 4.4*106 –(15.72+0 06+13 79 103))
=8.43*10-5 (kg/s)
+ Hiệu suất của lò đốt được xác định theo phương trình:
% 75 10
* 4 4
10
* 43 8
1 16 10
* 79 13 06 0 1
3
0
5 4 3
Q
B
Q Q
Q
6/ Kích thước lò đốt
Bề mặt của ghi lò: R= ( )
2
1 m R Q
BQ
; trong đó:Q/R thuộc khoảng : 5.8*105 7*105 (W/m2), ta lấy trung bình cộng của 2 khoảng cho giá trị Q/R =(5.8*105+7*105 )/2= 6.4*105 (W/m2)
R= (8.43*105*353.556)/(6.4*105) = 465.7(m2)
Thể tích phòng đốt: V= ( )
3
1 m V Q
BQ
; trong đó Q/V thuộc khoảng: 2.9*105 3.5*105 (W/m3), ta lấy trung bình cổng của 2 khoảng cho giá trị Q/V = (2.9*105 + 3.5*105) /2 =3.2*105 (W/m3)
V =(8.43*105 *353.556)/(3.2*105) = 931.4( m3)