Тепловой баланс

В основе уравнения теплового баланса любого процесса или аппарата лежит закон сохранения энергии, согласно которому количество теплоты (Σ

Q

1

), поступающей в данный процесс, если в последнем нет превращение ее в другой вид энергии, равно количеству теплоты, выделяющейся в процессе (Σ

Q

2

).

Σ

Q

1

= Σ

Q

2

Σ

Q

1

- Σ

Q

2

= 0

[2]

При сопоставлении теплового баланса необходимо учитывать:

1. теплоту, которую несут с собой входящие и выходящие продукты;

2. теплоту, образующуюся за счет физических и химических превращений, если таковы имеют место в данном процессе;

3. теплоту, теряемую аппаратом в окружающую среду.

В уравнение теплового баланса входят главным образом следующие величины:

В приход:

а) теплота (Q

1

) входящих в аппарат продуктов;

б) теплота (Q

2

) физических и химических превращений;

в) теплота (Q

3

), вносимая за счет посторонних продуктов, не принимающих непосредственного участия в процессе (подогрев извне).

В расход:

г) теплота (Q

4

) выходящих из аппарата продуктов;

д) потери тепла (Q

5

) в окружающую среду.

Таким образом, уравнение теплового баланса примет вид:

Q

1

+

Q

2

+

Q

3

=

Q

4

+

Q

5

, [2]

где

Q

1– теплота входящих в аппарат продуктов;

Q

2– теплота химических и физических превращений, протекающих в данном процессе;

Q

3

– теплота, подающаяся к аппарату извне через его стенки продуктами, непринимает непосредственного участия в процессе;

Q

4

– теплота уходящих из аппарата продуктов;

Q

5

– тепловые потери в окружающую среду.

Расчет

В печь пиролиза входят следующие тепловые потоки: бензина, водяного пара, природного газа, воздуха. Из печи выходят тепловые потоки пирогаза и дымовых газов. См. схему тепловых потоков. Приложение №2.

По справочным данным определяем удельные теплоемкости компонентов и сводим их в табл. 22 [2,4,7,8]:

Удельные теплоемкости компонентов

Таблица 22