Видаткові статті теплового балансу

Ентальпія коксу, кДж/1000 кг:

де К - вихід сухого газу на одиницю завантаження (за даними матеріального балансу), м³;

с_К - середня теплоємкість коксу, приймають рівної 1, 5;

t_K - середня температура коксу при видачі його з камери коксування. Приймають рівної t_K=1050°С.

Тепло нагрівання дистиляційного газу:

де V_г - вихід сухого газу на одиницю завантаження (за даними матеріального балансу), м³;

- середня теплоємкість газу;

t - температура прямого газу при виході з камери, рівна 750°С.

Щільність сухого газу:

де 1, 977, 1, 413 і т.і. – щільність відповідних компонентів;

CO₂, C_mH_n - відсотковий вміст складових частин коксового газу.

Середню теплоємкість газу при t = 750 С розраховують по його составу, визначення теплоємкості окремих компонентів:

де - теплоємкість i -го компоненту;

x_i - вміст i -го компонента в суміші;

Тепло нагрівання хімічних продуктів коксування

Тепло, що виноситься парами смоли:

де G_см - вихід смоли (див. матеріальний баланс),

q_0см - схована теплота випару смоли при 0º С, q_0см=418, 7 кДж/кг;

- середня теплоємкість парів смоли при t=750º С, =2, 50 кДж/(кг·К).

Тепло, що виноситься парами бензольних вуглеводнів:

де G_б - вихід бензолу (див. матеріальний баланс);

q_{0 б} -схована теплота випару бензолу при 0 С, q_{0 б} = 431, 2 кДж/кг,

- середня теплоємкість парів бензольних вуглеводнів при t=750 С; =1, 951 кДж/(кг·К).

Тепло, що виноситься аміаком:

де G_ам - вихід аміаку (див. матеріальний баланс);

- середня теплоємкість парів аміаку при t=750 С; = 1, 764 кДж/(кг·К);

Тепло, що виноситься парами сірководню:

де - питома об'ємна теплоємкість сірководню при t =750 С; = 1, 764 кДж/(кг·К);

- щільність сірководню при 750 С, =1, 539 кг/м³.

Загальна кількість тепла, що виноситься хімічними продуктами коксування

Тепло, що виноситься парами води

де W₀ - загальна кількість вологи (вугілля й пірогенетична), у кілограмах на 1 т завантаження (за даними матеріального балансу);

- середня теплоємкість водяної пари від 0С до t_п;

t_п - температура водяної пари при виході з камери коксування.

Тому що водяні пари виділяються в основному в першій половині періоду коксування, то приймають їхню температуру на 100º С нижче температури вихідного газу, тобто t_п = 650º С. При цій температурі середня теплоємкість водяних парів =2, 026 кДж/(кг·К).

Тепло, що виноситься продуктами горіння:

де V_п.г. - кількість вологих продуктів горіння на 1м³ газу, м³;

- середня теплоємкість продуктів горіння;

t_п.г. - середня температура продуктів горіння, що надходять у борів, приймають t_п.г. = 315º С.

Кількість продуктів горіння можна визначити по реакціях горіння компонентів газу при заданому відсотковому складі і α = 1, 25.

Реакції горіння для:

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O,

CO+1/2O₂ → CO₂,

H₂+1/2O₂ → H₂O,

CH₄+2O₂ → CO₂+H₂O.

Схема визначення состава й кількості продуктів горіння наведена в табл.2.

Таблиця 2 - Визначення кількості продуктів горіння

де CO₂, CO, N₂ - процентний вміст відповідного компонента в газі.

Теплоємкість 1м³ продуктів горіння визначають за правилом адитивності:

де с_i - середні теплоємкості відповідних компонентів продуктів горіння;

x_i - процентний вміст відповідного компонента в продуктах горіння.

Втрати тепла хімічної неповноти горіння опалювального газу. Тому що в димових газах немає горючих елементів, втрати ці рівні

Теплові втрати в навколишній простір. Теплові втрати на одиницю завантаження залежать від продуктивності й температурного режиму печей, а також від їхньої конструкції й ізоляції стін.

У сучасних коксових печах величина теплових втрат коливається в межах 8-11% від загальної витрати тепла на коксування.

Приймають загальну кількість тепла, що витрачається в атмосферу й ґрунт, рівним: