5.1 Тепловий розрахунок холодного скрубера

Мета розрахунку - визначення кількості холодної води на охолодження димових газів від трьох котлів.

Вихідні дані:

? температура димових газів на вході в холодний скрубер - 110 єС, на виході - 50 єС;

? температура охолоджуючої води: на вході у холодний скрубер - 30 єС, на виході - 50 єС;

? склад димових газів (таблиця 5.1)

Таблиця 5.1 - Склад димових газів

Ці дані використовуються для подальших розрахунків.

Кількість води на зрошення холодного скрубера визначаємо з теплового балансу скруберу (втрати тепла не враховуємо):

(5.1)

Тепло, що вноситься димовими газами, які мають температуру 110 С, визначаємо за формулою:

, (5.2)

де V_і - обсяг компонентів димового газу, м³/год (таблиця 5.1);

C_і - питома теплоємкість компонентів, кДж/(м3град) (таблиця 5.2).

Таблиця 5.2 - Питома теплоємкість газів, кДж/(м3град) 10

кДж/год

Тепло, що потрапляє разом з водою при температурі 30 С, дорівнює:

, (5,3)

де - питома теплоємкість води, кДж/(кгград);

=4,18 кДж/(кгград) 10

Тепло, що уноситься димовими газами при температурі 50 С дорівнює:

(5.4)

Тут необхідно попередньо визначити обсяг водяної пари у димових газах. Зміст водяної пари у повітрі при насичені та при тиску 745 мм.рт.ст. та температурі 50 С дорівнює 82,94 г/м³ 10. Приймаємо такий же влагозміст для димових газів. Тоді,

, (5.5)

=1290082,9410^-3=1069,92 кг/год,

де , (5.6)

=15000-2100=12900 нм³/год,

нм³/год.

Розрахуємо величину :

=(13501,6500+108001,2953+7501,3118+1331,4631,4997)50 =

=959869,25 кДж/год.

Тепло, що уноситься водою при температурі 30 С дорівнює:

, (5.7)

де =4,18 кДж/(кгград).

Режим рівняння теплового балансу:

2250685,8+125,4 m_води=959869,25+209m_води,

(209-125,4)- m_води=2250685,8-959869,25,

кг/год.

Щільність води =1000 кг/м³. Тоді V_ВОДИ = 15,4404 м³/год.

Визначаємо розчинність компонентів димових газів у воді, враховуючи дані таблиці

Таблиця 5.3 - Розчинність газів у воді при температурі 50 С та тиску 101325 Па 10

, (5.8)

де б - розчинність газів у воді, нм³/м³;

- обєм води, м³/год.

=0,85615,4404=13,220 нм³/год,

=0,009615,4404=0,148 нм³/год,

=0,020915,4404=0,323 нм³/год.

Отримані дані зводимо у таблицю теплового балансу процесу охолодження димових газів водою.

Таблиця 5.4 - Таблиця теплового та матеріального балансу процесу охолодження димових газів водою