12-Amaliy mashg’ulot ko’p komponentli sistemalarni bug’latish

12-Amaliy mashg’ulot

KO’P KOMPONENTLI SISTEMALARNI BUG’LATISH.

12.1. – masala. Bug‘latgichning so‘nggi bosqichida deasfaltizatdan propanni bug‘latish uchun kerak bo‘lgan isitish yuzasi va suv bug‘ining sarfini aniqlang. Eritma zichligi =0,920 D=21400 kg/s deasfaltizat va П=3660 kg/coat propandan tashkil topgan bo‘lib, avvalgi bug‘latish bosqichidan t=1100 ⁰C harorat bilan kiradi.

Yechish.

1.Bug‘latgichdagi sharoit. Bug‘latilgan propanni 40-50⁰C da (qo‘shimcha siqishsiz) kondensasiyalash uchun bug‘latgichning oxirgi bosqichidagi bosim 1,5 MPa dan kam bo‘lmasligi kerak. r=1,6 MPa deb qabul qilamiz. Quyidagi belgilashlarni kiritamiz: TK va tK - bug‘latgichdan chiqayotgan propan bug‘i va deasfaltizat eritmaning bug‘latgichdan chiqishdagi haroratlari mos ravishda; PK va chiqib ketayotgan eritmadagi propanning miqdori (kg/soat) va massaviy ulushi mos ravishda. Propanni o‘rtacha haroratlarda tK =(160 1800C) bug‘lanishini ta’minlash uchun qiymatini 4-5 % dan kichik qabul qilib bo‘lmaydi, qolgan propan miqdorini esa, atmosferali bug‘latish kolonnasida o‘tkir o‘ta qizdirilgan bug‘ yordamida haydaladi. , deb qabul qilamiz.

Bug‘latgichdagi bug‘ fazasi amalda faqat propandan iborat ekanligini hisobga olib, propanni bug‘ suyuqlik muvozanat konstantasini k=y/x≈1/x topamiz. formula yordamida propanni suyuq fazadagi molyar konsentrasiyasi x ni massaviy konsentrasiyaga qayta hisoblab, quyidagi bog‘liqlikni olamiz:

bu yerda: MP va MD – propan va deasfaltizatni mos ravishda molekulyar massalari.

Formulalardan foydalanib topamiz:

formulasiga MD=384 va =0,06 qiymatlarini qo‘yib quyidagini olamiz:

Propanni bug‘ suyuqlik muvozanati konstanta doimiysi jadvaliga muvofiq, r=1,6 kPa va k=2,8 qiymatlarga tK=1680C harorat to‘g‘ri keladi. Bug‘latgichdan chiqib ketayotgan propan bug‘ini harorati TK 5–10 K ga kam bo‘ladi. TK≈1600C deb qabul qilamiz.

2. Bug‘latgichning issiqlik balansi empirik formulasidan yoki ishdagi jadvaldan deasfaltizatni t=110 va tK=168 ⁰C dagi solishtirma entalpiyasini topamiz: va kJ/kg.

grafiklardan propan molyar entalpiyalarini aniqlaymiz. Propan uchun (suyuq eritmada) quyidagilarni topamiz: kJ/kmol yoki 329 kJ/kg; kJ/kmol yoki 518 kJ/kg; Propan bug‘lari uchun (atmosfera bosimida) H160=30400 kJ/kmol.

Propan uchun (Tkr=370 K, Rkr=4,2 MPa) keltirilgan normativlarni topamiz:

Grafik bo‘yicha yordamchi parametr q = 0,69 ni topamiz. Bosimga tuzatish DH = 4,19 Tkr. q =4,19×370×0,69=1070 kJ/kmol ni tashkil qiladi. Propan bug‘larini entalpiyasi tuzatish hisobiga: kJ/kmol=666 kJ/kg

Deasfaltizatni eritmasi bilan bug‘latgichgi kirayotgan issiqlik miqdori Q1 quyidagini tashkil qiladi.

kJ/soat.

Bug‘latgichdan deasfaltizat eritmasi bilan chiqib ketayotgan propanning miqdori quyidagini tashkil qiladi:

kg/soat.

Deasfaltizat bilan chiqib ketayotgan issiqlik Q2.

kJ/soat.

Bug‘latilgan propan bilan olib chiqilib ketayotgan issiqlik Q3.

kJ/soat.

Bug‘latgich issiqlik balansidan sistemaga issiqlik tashuvchi tomonidan beriladigan issiqlikni aniqlaymiz.

Q = (Q2+Q3+Qyo‘q) – Q1

Bu yerda: Qyo‘q - apparatda issiqlik yo‘qolishi, odatda issiqlik Q ning 3–5% oshishiga olib keladi, deb qabul qilinadi. U holda bug‘latgich issiqlik yuklamasini hisoblash formulasi quyidagi ko‘rinishni oladi:

qayerda: a ≈ 1,03 1,05 – issiqlikning yo‘qolishini hisobga oluvchi koeffisiyent.

a ≈1,04 deb qabul qilib, hamma issiqlik oqimlarini MJ/soat ifodalab, Q ni hisoblaymiz.

MJ/soat.

3. Bug‘latgichni issiqlik uzatish yuzasi va isituvchi agentni sarfi. Issiqlik tashuvchi sifatida bosimi r = 1,0 MPa bo‘lgan to‘yingan suv bug‘ini olamiz. Jadval bo‘yicha bug‘ni haroratini t=1790C, kondensasiyalanish issiqligini r = 2024 kJ/kg topamiz.

Issiqlik almashinish sxemasi:

Haroratlarning o‘rtacha farqi;

Bu holat uchun jadvalga muvofiq Vt/(m2∙K). K=300 Vt/(m2∙K)=1080 kJ/(m2∙s∙K), deb qabul qilamiz. Bug‘latgichning zarur isitish yuzasi:

m²

Suv bug‘ining sarfi:

kg/soat.