Расчет прихода тепла, Расчет расхода тепла - Расчет оборудования электролизного производства
Приход тепла от прохождения электрического тока Qэл, кДж определяется по уравнению:
Q эл = 3600 * I * UГр * ф (2.39)
Где 3600 - тепловой эквивалент одного кВт*Ч, кДж;
I - сила тока, кА;
UГр - Греющее напряжение, В (из таблицы 2);
Ф - время, часы.
Q эл = 3600*164*4,484*1= 2647353 кДж
Приход тепла от сгорания угольного анода Qан, кДж определяется:
Qан = Р1СО2 * ?HTCO2 + Р1СО * HTCO (2.40)
Qан = 1,01*394070+0,67*110616=472123 кДж
Где Р1СО2 И Р1СО - Число киломолей оксидов углерода; определяется по материальному балансу исходя из формул (10 и 11);
- ?НТСО2 и ?НТСО - Тепловые эффекты реакций образования СО2 и СО из углерода и кислорода при 25°С (298 К): ?H298СО2 = 394070 кДж/кмоль ?H298СО = 110616 кДж/кмоль
![](/images/image037-928.png)
![](/images/image039-878.png)
(2.41), кмоль, (2.42)
![](/images/image038-905.png)
![](/images/image040-882.png)
Кмоль, Qан = 1,01*394070+0,67*110616=472123 кДж
Расчет расхода тепла
На разложение глинозема расходуется тепла QГ, кДж:
QГ = R1Г * ?HTГ (2.43)
Где ?HTГ - тепловой эффект образования оксида алюминия при 25?С (298 К), равный 1676000 кДж/кмоль.
![](/images/image041-844.png)
(2.44)
![](/images/image042-824.png)
Кмоль
КДж
Потери тепла с выливаемым из ванны алюминием рассчитываются, исходя из условия, что количество вылитого алюминия соответствует количеству наработанного за то же время.
При температуре выливаемого алюминия 960°С энтальпия алюминия ?HT1Al составляет 43982 кДж/кмоль, а при 25°С энтальпия алюминия ?HT2Al равна 6716 кДж/кмоль. Отсюда, потери тепла QAl, кДж с выливаемым алюминием составят:
QAl = Р1Al * (?HT1Al - ?HT2Al) (2.45)
Где Р1Al - количество наработанного алюминия, кмоль определяемое по формуле:
![](/images/image043-832.png)
(2.46)
![](/images/image044-800.png)
Кмоль
КДж
Унос тепла с газами при колокольной системе газоотсоса рассчитываем, принимая, что разбавление газов за счет подсоса воздуха в систему отсутствует. В этом случае ведем расчет на основные компоненты анодных газов - оксид и диоксид углерода. Тогда унос тепла с газами QГаз, кДж будет равен:
QГаз = Р1СО * (HT1CO - HT2CO) + Р1СО2 * (HT1CO2 - HT2CO2), (2.47)
Где Р1СО и Р1СО2 - Количество CO и CO2, кмоль
HT1CO - Энтальпия СО при температуре 550°С, равна 24860 кДж/кмоль
HT2CO - энтальпия СО при температуре 25°С, равна 8816 кДж/кмоль
HT1CO2 - энтальпия СО2 при температуре 550°С, равна 40488 кДж/кмоль
HT2CO2 - энтальпия СО2 при температуре 25°С соответственно, 16446 кДж/кмоль
HT2CO2 - энтальпия СО2 при температуре 25°С соответственно, 16446 кДж/кмоль
QГаз = кДж
Потери тепла в окружающую среду определяются на основании законов теплоотдачи конвекцией, излучением и теплопроводностью. Так как электролизер представляет собой сложную систему, изготовленную из различных материалов, для упрощения расчетов, потери тепла конструктивными элементами электролизера QП, кДж определяются по разности между приходом тепла и расходом по рассчитанным статьям:
QП = (Q эл + Qан) - (QГ + QAl + QГаз) (2.48)
КДж
Таблица 2.3 - Тепловой баланс электролизера на силу тока 164 кА
Приход тепла |
КДж |
% |
Расход тепла |
КДж |
% |
От прохождения электроэнергии |
2647353 |
84,8 |
На разложение глинозема |
1508400 |
49 |
С вылитым металлом |
66333 |
2 | |||
От сгорания угольного анода |
472123 |
15.1 |
С отходящими газами |
26778 |
0,8 |
Конструктивными элементами и с поверхности электролизера |
1518165 |
48 | |||
Итого |
3119476 |
100 |
Итого |
3119476 |
100 |
Похожие статьи
-
Величина падения напряжения от анодных эффектов ?UАЭ, В определяется: ?UАЭ = (2.36) Где U АЭ - напряжение в момент анодного эффекта, принимаем 40...
-
Производительность электролизера РА1, кг рассчитывается по закону Фарадея: РА1 = j * I * ф * з, (2.1) Где j - электрохимический эквивалент алюминия...
-
1 Теплота диссоциации оксидов А) SiO2 > Si +O2; ?H = 863140 Дж (14384,2 ) , (24) Количество диссоциированного кремнезема (для упращения расчетов...
-
Считаем, что все количество SiO2,P2O5 и Fе2О3 в шлаке связано следующими реакциями: SiO2+2СaО=(CaO)2SiO2+137432 ; P2O5+4CaO=(CaO)4P2O5+691350 ;...
-
Расчетная часть - Расчет оборудования электролизного производства
Для получения алюминия - сырца в электролизер загружают глинозем, анодную массу и фторсоли. В процессе электролиза образуются в основном окислы углерода....
-
Тепло, уносимое корольками металла, запутавшимися в шлаке: Q8=MКорCКорTКор, Температура корольков принимается равной температуре шлака, т. е. 1660°С....
-
Физическое тепло стали Физическое тепло стали Q1 можно определить по уравнению , Где MСт - вес жидкой стали перед раскислением, кг; С - теплоемкость...
-
Потери тепла, уносимого пылью, складываются из потерь тепла, уносимого пылью в виде Fe2O3, извести и агломерата: ; , Где - количество Fe2O3,...
-
Физическое тепло жидкого чугуна Физическое тепло жидкого чугуна можно определить по формуле , Где GЧуг - количество жидкого чугуна в металлической шихте,...
-
Приход тепла Теплота окисления углерода до CO: C + ЅO2 = CO; q= 9310,18Дж?кг С. (20) Углерод коксика при окислении дает следующие количество тепла:...
-
Среднюю температуру отходящих газов принимаем равной средней температуре металла за время продувки: C, Средними теплоемкостями газов в зависимости от их...
-
В задачу конструктивного расчета входит определение основных размеров электролизера. Расчет анодного устройства электролизера Площадь анода Sа, см2...
-
Для хранения готовых изделий используются контейнера марки ХКЛ-18 с восемнадцатью лотками размером 740*620*83 Количество потребных контейнеров Nв, шт,...
-
Газоулавливающие устройства - Расчет оборудования электролизного производства
Назначение газоулавливающих устройств как составной части электролизера - сбор выделяющихся в процессе электролиза газов (максимально достижимой...
-
Корректировка состава электролита - Расчет оборудования электролизного производства
В России принято оценивать состав электролита молярным соотношением основных компонентов криолита NaF/AlF3, которое называют криолитовым отношением....
-
Падение напряжения в анодном устройстве состоит из суммы падений напряжения в ошиновке, контактах и теле анода. Для определения падения напряжения в теле...
-
Расчет катодного кожуха - Расчет оборудования электролизного производства
Внутренние размеры катодного кожуха определяются из рассчитанных ранее размеров шахты электролизера (формулы 2.21, 2.22) и толщины слоя теплоизоляционных...
-
Расчет катодного устройства - Расчет оборудования электролизного производства
Катодное устройство электролизера предназначено для создания необходимых условий для протекания процесса электролиза в криолитоглиноземном расплаве....
-
Основным сырьем является глинозем, который поступает в электролит (расплав фтористых соединений) и расплавляется в нем, и под действием электрического...
-
Введение - Расчет оборудования электролизного производства
Впервые алюминий был получен датским физиком Гансом Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути....
-
Суммарная реакция в опоре 2308,51 Диаметр коренной шейки вала 0,035 Длинна подшипника L, м 0,02 Расчет смазки компрессора Назначение смазки компрессора...
-
При расчете бункерного накопителя-стабилизатора определяют вместимость бункера и необходимое число бункеров. Вместимость каждого бункера...
-
При определении расхода сырья на макаронной фабрике рассчитывается плановая норма расхода муки, суточный расход муки и дополнительного сырья при...
-
В данном разделе мы рассчитаем потребное количество сырья, вспомогательным материалов и тары в 1 смену для выпуска готовой продукции в установленном...
-
Исходными материалами вносится окиси железа (Fе2О3)И. м.=0,2367кг. Следовательно, за счет горения железа должно образоваться кг. Для этого должно...
-
Ошиновка электролизера - Расчет оборудования электролизного производства
Ошиновка содержит анодные шины, стояки и катодные стержни, разделенные на группы, каждая из которых соединена с отдельными катодными шинами, катодные...
-
Описание конструкции электролизера Катодное устройство Катод состоит из катодного кожуха это стальной прямоугольной формы корыто с наружи по периметру...
-
Расчет КПД и расхода топлива Определяем потери тепла печью в окружающую среду: Q1 = 0,04 * Qр = 0,04 * 51173,6 = 2046,944 кДж (7.1) Принимаем потери...
-
Определение расхода стального скрапа. Соотношение между чугуном и скрапом в Ме завалке выбирается с учетом состава и температуры заливаемого чугуна QИзб...
-
Расчетное меню кофейни составлено по действующим Сборникам рецептур блюд и кулинарных изделий, а так по технико-технологическим картам, действующим в...
-
Расчет стоимости здания производится исходя из общей площади (см. табл. 7), занимаемой участком, и стоимости 1м2 площади. Расчет производится в табличной...
-
Расчет оборудования производится в порядке установки машин в технологическом потоке. На основании производственных расчетов устанавливается требуемая...
-
Количество оборудования, необходимое для выработки изделий каждого наименования определяется по формуле: Т - техническая норма производительности единицы...
-
Шаньга Сибирская ГОСТ 24557-89 и Сдоба Сибирская ГОСТ 24557-89 Количество дежей, необходимых для обеспечения часовой производительности печи, находим по...
-
Расчет материальных затрат Затраты на материал на единицу продукции рассчитываются по формуле М = Где ЦМ - цены материала МЗ - норма расхода материала на...
-
Среднезаданное содержание элементов в рассчитываемой стали 25ХГТ принято равным: [Mn]=1%, [Si]=0,27%, [Cr]=1%, [Ti]=0,09. Необходимое количество каждого...
-
Расчет теплового баланса - Технологический расчет теплообменника
Определяем тепло приходящее с воздухом: Qвозд = 18 * (0,24 + 0,47 * 28,2) * 25 = 6100 кДж (6.21) Определяем тепло приходящее с паром: Qпар = Wс * iп =...
-
Задание . Построить на J - d - диаграмме цикл кондиционирования воздуха охлаждением его через стенку в холодильной камере и последующим подогревом в...
-
Расчет технологического оборудования - Детское кафе "Балапан"
Технологический расчет оборудования сводится к выбору типов и определению необходимого количества единиц оборудования для выполнения тех или иных...
-
Где Q1 - количество тепла отводимого от перегретого металла. В кристаллизаторе этот перегрев снимается. Q2 - количество тепла выделяющегося при...
Расчет прихода тепла, Расчет расхода тепла - Расчет оборудования электролизного производства