|
134 расход постоянен, как и должно быть для узлового тока, что подтверждает правильность выбранной аналогии). При практических расчетах высоту реактора и регенератора делят на короткие участки, которые считают изотермическими и делают расчет для каждого из них отдельно. В сети этому может соответствовать разделение каждой вертикальной ветви на последовательно соединенные ветви, обладающие проводимостями, численно равными энтальпии для температуры соответствующего участка. Будем приближенно считать энтальпию каждой ветви численно равной среднему значению энтальпий на входе и выходе ветви, т.е. температура равномерно распределена по высоте и энтальпия линейно зависит от температуры. Для данной задаче численные значения диагональных элементов матрицы энтальпии отдельных ветвей в соответствии с таблицами 3.1 и 3.2 и структурой сети на рис. 3.2, с учетом сказанного, будут иметь вид для четырех ветвей, представляющих, соответственно, движение катализатора в реакторе, от реактора к регенератору, в регенераторе и затем в реактор: g33 = 1(78,2 147,2)/2 + 147,2 = 162,7 ккал/кг; аналогично для других ветвей; g44= 183,3; g”= 141,8; g“= 161,4. g" = 281,5 g22 = 764,4 g77 = 108,2 T = 505 gA= 136,4 Регенератор T = 690 gD = 186,3 А Д T = 55O ^=147,2 3 Реактор T = 660 gc" 178,2 C 5 6 4 Таким же образом, получаем среднюю энтальпию для потоков сырья и продуктов, водяного пара и воздуха. Получая средние значения энтальпий по их значениям для входа и выхода каждой ветви, получим матрицу энтальпий ветвей для данного температурного режима всей установки. |
180 Расчет теплового баланса выполнен для равновесного состояния тепловых потоков в регенераторе, при котором не происходит его перегрева или охлаждения, поскольку поступление тепла компенсируется отводом [165]. Исходные данные етвеи сетевой модели для прямоточного реактора представлены в таблице 3.2. Тепловые потоки и характеристики ветвей реактора Таблица 3.2. № Параметры потоков тепла Т епловые потоки ккал/с Массовый расход, кг/с Температура, °C Энтальпия , ккал/кг Приход тепла 1. с катализатором 102435,6 574,8 660 178,2 2. с водяным паром 652,5 0,8 220 675,0 3. с сырьем в жидкой фазе 11864,4 69,4 303 170,8 4. со шламом 2956,1 13,9 370 212,8 Расход тепла * 1. с катализатором 84587,0 574,8 545 147,2 2. с водяным паром 711,5 0,8 545 853,8 3. с сырьем 27228,5 69,4 545 392,1 4. со шламом 2707,78 2,9 545 384,6 В ветвях 4 и 5 сети энтальпия катализатора считается постоянной, равной той, с которой он поступил на вход этого канала (ветви). В реакторе (ветви 1, 2, 3) и можно элементов энтальпии каждого компонента различны (а массовый расход постоянен, как и должно быть для узлового тока, что подтверждает правильность выбранной аналогии). При практических расчетах высоту реактора и регенератора делят на короткие участки, которые считают изотермическими, и делают расчет для каждого из них отдельно. В сети этому может соответствовать разделение каждой вертикальной ветви на последовательно соединенные обладающие проводимостями 181 численно равными энтальпии для температуры соответствующего участка Проведены расчеты в предположении, что энтальпия каждой ветви численно равна среднему значению энтальпии на входе и выходе ветви, т.е. температура равномерно распределена по высоте, и энтальпия линейно зависит от температуры. Для данной задачи численные значения диагональных элементов матрицы энтальпии отдельных ветвей в соответствии с таблицами 34и32. и структурой сети на рис. 3.8, имели вид для четырех ветвей, представляющих, соответственно, лиижение катализатора в реакторе, от реактора к регенератору, в регенераторе и затем в реактор. Важным источником тепла, во многом определяющим тепловой баланс установки, является горение (выгорание) кокса в регенераторе под действием подаваемого потока воздуха Проведен расчет тепловых потоков, возникающих в сети от реакции выгорания кокса в регенераторе, с помощью матрицы преобразования замкнутых путей (рис.3.9). Этот расчет двойственный к расчету, проведенному с помощью матрицы преобразования разомкнутых путей. Схема контурного расчета может далее использоваться как при большей детализации сетевой модели, так и при включении других источников тепла, которые следует рассматривать как контурные. Будем считать, что источник воздействия расположен в ветви 6, соответствующей потоку катализатора в регенераторе и показан кружком со стрелкой. Выбор путей остается прежним, но матрица преобразования теперь ортогональная к прежней и приводит к матрице четвертого порядка, поскольку в данной сети 4 контура. Матрица преобразования путей от отдельных ветвей к сети с заданной структурой соединенных ветвей имеет вид: Для преобразования величин от отдельных ветвей к соединенной сети используется контурная часть этой матрицы, которая преобразует пути ветвей в замкнутые пути соединенной сети: |