Методическое пособие по дисциплине "Инженерная защита атмосферы" для студентов специальности 3302 "Инженерная защита окружающей среды". Хараев Г.И - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

цеха, предприятия ); выход продукта и объем реакционной
зоны аппарата и производственные потери; количество
отходов, направляемых в окружающую среду.
Материальный баланс - основа для расчета теплового
баланса, что позволяет определить потребность в
топливе, величину теплообменных поверхностей, расход
теплоносителя. Таким образом, баланс - наиболее часто
встречающаяся форма технологических расчетов.
Результаты балансовых расчетов могут быть
представлены в простой последовательности расчетных
этапов, в табличной или диаграммной форме.
1.4.2 . Энергетический баланс
Энергетический баланс любого технического объекта
(аппарата, установки, технологической линии
транспортного средства, производства ) или экологической
системы может быть описан уравнениями, связывающими
приход и расход энергии. Энергетический баланс
составляется на основе закона сохранения энергии, в
соответствии с которыми в некоторой замкнутой
системе сумма всех видов энергии постоянна :
∑Е
прихода
- ∑Е
расхода
= 0. (1.85)
Наиболее часто для технических, геотехнических
и экологических систем составляется тепловой баланс,
который для непрерывных процессов рассчитывается на
единицу времени, а для периодических - на время
цикла, процесса. Основой для расчета служит
материальный баланс с учетом тепловых эффектов экзо-
и эндотермических химических реакций, а также
физических процессов испарения, конденсации,
сублимации, растворения
и др .
1. Подобно материальному тепловой баланс может
быть представлен в виде таблиц, диаграмм в
соответствии с уравнением:
52
Q
/
T
+Q
/
ж
+Q
/
г
+Q
/
ф
+Q
/
p
+Q
/
п
=Q
//
т
+Q
//
ж
+Q
//
г
+Q
//
a
+Q
//
p
+Q
//
п
(1.86)
где Q
/
г(ж,т)
количество теплоты, вносимое
газообразными (жидкими, твердыми ) веществами в
систему;
Q
//
г(ж,т)
- количество теплоты, выносимое из
системы;
Q
/(//
ф
)
-теплота физических процессов,
протекающих с выделением (поглощением) тепла;
Q
/(//
р
)
- количество теплоты, выделяющиеся
(поглощаемое) в экзотермических (эндотермических )
процессах;
Q
/(//
п
)
количество теплоты, подводимое к системе
(отводимое от системы ).
2. Величины Q
г
, Q
ж
, Q
т
рассчитываются для
каждого вещества с учетом его количества (
Ω) ,
удельной теплоемкости (с) и температуры (Т) по
формуле:
Q=
Ω с Т. (1.87)
3. Теплоемкость смеси веществ рассчитывается на
основании закона аддитивности:
Ω
Ω
=
1
1
1
1
1
11
С
С
см
. (1.88)
Суммарная теплота физических процессов
определяется по формуле:
Q
Ф
= Ω
1
ϒ
1
+Ω
2
⋅ϒ
2
++Ω
J
⋅ϒ
J ,
(1.89)
где
ϒ- теплота фазовых переходов .
4. Тепловой эффект химической реакции
определяется как разница между суммой изобарных
теплот образования исходных веществ и суммой
изобарных теплот образования продуктов реакции по
формуле:
53
цеха, предприятия ); выход продукта и объем реакционной        Q/T+Q/ж+Q/г+Q/ф+Q/p+Q/п=Q//т+Q//ж+Q//г+Q//a+Q//p+Q//п
зоны аппарата и производственные потери; количество                                                              (1.86)
отходов, направляемых в окружающую среду.                   где      Q/г(ж,т) – количество           теплоты, вносимое
    Материальный баланс - основа для расчета теплового     газообразными (жидкими, твердыми )             веществами в
баланса, что позволяет определить потребность в            систему;
топливе, величину теплообменных поверхностей, расход              Q//г(ж,т)-    количество     теплоты, выносимое       из
теплоносителя. Таким образом, баланс - наиболее часто      системы;
встречающаяся форма технологических расчетов.                      Q/(//ф)      -теплота       физических     процессов,
     Результаты балансовых расчетов могут быть             протекающих с выделением (поглощением) тепла;
представлены в простой последовательности расчетных               Q/(//р)     - количество теплоты,        выделяющиеся
этапов, в табличной или диаграммной форме.                 (поглощаемое) в экзотермических (эндотермических )
    1.4.2 . Энергетический баланс                          процессах;
    Энергетический баланс любого технического объекта               Q/(//п) – количество теплоты, подводимое к системе
(аппарата, установки, технологической              линии   (отводимое от системы ).
транспортного средства, производства ) или экологической         2. Величины Qг , Qж , Q т рассчитываются для
системы может быть описан уравнениями, связывающими        каждого вещества с учетом его количества                 (Ω) ,
приход     и   расход энергии. Энергетический     баланс   удельной теплоемкости (с) и температуры (Т) по
составляется на основе закона сохранения энергии, в        формуле:
соответствии     с которыми в некоторой замкнутой                                Q= Ω ⋅ с ⋅ Т.                     (1.87)
системе сумма всех видов энергии постоянна :                      3. Теплоемкость смеси веществ рассчитывается на
                                                           основании закона аддитивности:
             ∑Еприхода - ∑Ерасхода = 0.           (1.85)                         1
                                                                                ∑ Ω1 ⋅ С1
        Наиболее часто для технических, геотехнических                   Ссм = 1            .                       (1.88)
                                                                                     1
и экологических систем составляется тепловой баланс,                                 ∑ Ω1
который для непрерывных процессов рассчитывается на                                  1
единицу времени, а для периодических - на время              Суммарная        теплота    физических    процессов
цикла,    процесса. Основой    для   расчета    служит     определяется по формуле:
материальный баланс с учетом тепловых эффектов экзо-               QФ= Ω1⋅ ϒ1+Ω2⋅ϒ2+…+ΩJ⋅ϒJ ,              (1.89)
и    эндотермических    химических реакций, а    также           где ϒ- теплота фазовых переходов .
физических      процессов испарения,      конденсации,            4. Тепловой эффект        химической реакции
сублимации, растворения и др .                             определяется как разница между суммой изобарных
    1. Подобно материальному тепловой баланс может         теплот образования исходных веществ        и суммой
быть    представлен   в   виде таблиц, диаграмм      в     изобарных теплот образования продуктов реакции по
соответствии с уравнением:                                 формуле:
                           52                                                         53