CHƢƠNG 4 : TÍNH TỐN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG
4.3.9. Tính tốn cân bằng nhiệt lƣợng nồi hơi cung cấp
4.3.9.2. Tính tốn nhiệt lượng cần thiết nồi hơi cung cấp cho hơi nước
Giả thuyết rằng: Quá trình cấp nhiệt cho hơi nƣớc gồm 2 giai đoạn. + Giai đoạn 1: Cấp nhiệt cho hơi nƣớc ở nhiệt độ thƣờng lên 600 oC.
+ Giai đoạn 2: Bù nhiệt liên tục cho hơi nƣớc khi trao đổi nhiệt qua calorifier. a) Tính tốn nhiệt lƣợng cần thiết đƣa nƣớc trong nồi hơi lên 600 oC
+ Nhiệt lƣợng cần thiết đƣa M kg hơi nƣớc từ 25 oC đến 100 oC là: Q9W1 = M.CpW.(100 – 25)
Trong đó:
+ M = 22318,266 kg + CpW = 4,186 J/kg.độ Thay lên biểu thức trên ta đƣợc:
Q9W1 = 22318,266.4,186.75 = 7006819,743 kJ
+ Nhiệt lƣợng cần thiết để hố hơi hồn toàn lƣợng nƣớc trong nồi hơi là: Q9W2 = r.M
Trong đó:
+ r: nhiệt hố hơi của nƣớc ở 100 oC,
Tra bảng 4 [17 - 215] ta có nhiệt hố hơi của nƣớc ở 100 độ C là: r = 2257 kJ/kg
Thay vào biểu thức trên ta có: Q9W2 = 2257.22318,266 = 50372327,311 kJ
875 373 3 9 M. C dT QW pW Trong đó:
+ CpW: Là nhiệt dung riêng của hơi nƣớc phụ thuộc vào nhiệt độ. CpW = 1,833 + 0,0003111.T, kJ/kg.K Thay số vào ta đƣợc: 873 373 3 9 22318,266 1,833 0,0003111dT QW = 22318,266.[1,833.(873 - 373) + 0,0003111.(8732 – 3732)] = 24780312,676 kJ
Tổng nhiệt lƣợng cần cung cấp cho quá trình này sẽ là: Q9W = Q9W1 + Q9W2 + Q9W3
= 7006819,743 + 50372327,311 + 24780312,676 = 82159459,729 kJ 82.106 kJ
b) Tính nhiệt lƣợng cần thiết mà nồi hơi cần bù lại cho hơi nƣớc khi trao đổi nhiệt qua calorifier
Tổng nhiệt lƣợng mà calorifier cần cấp cho dịng khí N2 là Qcalorifier = Q8tt
= 33221650,536 kJ
Theo tính tốn ở trên ta có nhiệt lƣợng thực tế mà nồi hơi cung cấp trong một mẻ là:
Q9W = 82159459,729 kJ
Vậy tổng nhiệt lƣợng mà hơi nƣớc phải cấp cho dịng khí nhả là: Qcấp = Qcalorifier + Q9W
= 33221650,536 + 82159459,729 = 115381110,265 kJ 115.106 kJ
Nhiệt lƣợng hơi nƣớc cần truyền cho khối khí N2 trong 1h là: Qcấp (1h) = Qcấp/8 = 19,167.106 kJ