Қазақша рефераттар

Түтін мұржаларының саны

Қазақстан Республикасы • Семей қаласы • Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

Техникалық физика және жылуэнергетика кафедрасы

«Тоңазытқыш қондырғылардың автоматтандырылуы» пәні бойынша есептік-графикалық тапсырмаларды орындауға арналған әдістемелік нұсқау

5В072300 Техникалық физика Студенттерге арналған

Бұл нұсқауда пән бойынша есептік-сызба жұмыстарының тапсырмалары, оларды орындау жөніндегі ұсынымдар және ұсынылатын әдебиеттер тізімі берілген.

Кіріспе

Қоршаған ортаны қорғау — бүгінгі күннің басты мәселелерінің бірі. Адамның табиғатқа әсер ету себептерін және сол әсердің жағымсыз салдарынан қорғау әдістерін түсіну үшін адамзат көптеген ғылымдар мен ғылыми бағыттарды дамытты. Солардың бірі — инженерлік экология.

Инженерлік экология — өнеркәсіптік өндіріс қарқынды дамыған жағдайда қоршаған ортаның сапасын сақтауға бағытталған ғылыми негізделген инженерлік-техникалық шаралар жүйесі.

Есептік-сызба жұмыстарын орындау тәртібі

Пән бағдарламасына сәйкес студенттер екі есептік-сызба жұмысын орындайды.

№1 жұмыс: теориялық сұрақтар

  • Жұмыс курстың әртүрлі тақырыптары бойынша теориялық сұрақтарға жауап беруді талап етеді.
  • Әр студент студенттік билет нөмірінің соңғы екі санымен белгіленген нұсқаны орындайды.
  • Нұсқа үш тапсырмадан тұрады.
  • Жауаптар толық, қисынды және мүмкіндігінше ықшам болуы тиіс.

Тапсырмалар нұсқалары 1-кестеде келтіріледі.

№2 жұмыс: атмосфераға шығарындыларды есептеу және сейілуін талдау

Бұл бөлімде қазандық агрегаттарында отынды жаққанда зиянды заттардың атмосфераға шығарылуын есептеу, олардың сейілуін бағалау және түтін мұржасының минималды биіктігін анықтау қарастырылады.

№1 есептік-сызба жұмысы: атмосфераға зиянды заттардың шығарылуын есептеу

Есептеу жүргізуге әдістемелік негіз

ЖЭС-тарда түтін газдарындағы жанудың зиянды өнімдерін инструменталдық бақылау жеткілікті деңгейде енгізілмеген. Сонымен қатар қазандарды жобалау және реконструкциялау кезеңдерінде уытты заттардың шығарындыларын алдын ала бағалау қажеттілігі есептеу әдістемелерін кең қолдануға негіз болады.

2.1.1 Қатты бөлшектер

Түтін газдарындағы қатты бөлшектер ұшатын күл мен ошақта толық жанбаған отынның (кокстың) қоспасынан тұрады. Қатты бөлшектердің массалық шығарылуы (Мшығ) баланс теңдеулері бойынша есептеледі (2.1–2.2).

Негізгі белгілер (қысқаша)

  • B — отын шығыны
  • Ap — жұмыстық массаға күлділік, %
  • η — күл ұстағыштың тиімділігі (ПӘК)
  • q4 — механикалық толық жанбаудан жылу жоғалтылуы, %
  • Qн — төменгі жану жылуы

Атмосфераға шығарылатын қатты бөлшектердің сомарлы мөлшеріне кіретін ұшқыш күл (жанудың минералды бөлігі) (2.3) формуламен анықталады.

Маңызды ескерту

Келтірілген теңдеулер күл ұстағыштың ПӘК-ін (η) өлшеу қателіктеріне өте сезімтал: мысалы, η = 0,99-дан 0,98-ге төмендеуі қатты бөлшектер шығарындылары массасының шамамен екі есе артуына әкелуі мүмкін.

2.1.2 Мазут күлі (ванадийге есептегенде)

Мазут күлі көбінесе металл оксидтерінен тұратын күрделі қоспа. Қоршаған ортаға биологиялық әсері кешенді түрде қарастырылады. Санитарлық-гигиеналық нормативі (ШРК) белгіленген бақылау көрсеткіші ретінде күлдегі ванадий қабылданады.

Ванадийге есептегенде мазутты жаққанда қазанның түтін газдарымен бірге атмосфераға түсетін мазут күлі (Мм.з) (2.5) формуламен есептеледі.

Ванадий мөлшерін анықтау

  • Химиялық талдау нәтижелері бойынша (2.6).
  • Талдау деректері болмаған жағдайда жуық формула бойынша (2.7).

Батареялық циклондарда мазут күлін ұстау дәрежесі (2.8) бойынша бағаланады; бұл тәуелділік белгілі бір диапазонда орындалады. Шаң-көмір қазандарында мазут пен қатты отынды бірге жаққанда мазут күлін ұстап қалу дәрежесі (2.9) арқылы есептеледі.

2.1.3 Күкірт оксидтері (SOx)

Күкіртті отындарды жаққанда түзілетін күкірт оксидтерінің сомарлы мөлшері SOx = SO2 + SO3 ретінде алынып, SO2-ге келтіріп есептеледі. Массалық шығарылу баланстық стехиометриялық теңдеумен анықталады (3.0).

Құрғақ күл ұстағыштарда (электросүзгілер, батареялық циклондар) ұсталып қалатын SOx бөлігі нөлге тең деп қабылданады.

Ылғал күл ұстағыштарда SOx ұстап қалу дәрежесі су шығынына, судың сілтілігіне және келтірілген күкірттілікке Sпр тәуелді. Келтірілген күкірттілік (3.1) бойынша анықталады.

Егер отында күкіртті сутек (H2S) болса, SO2-ге есептегенде қосымша шығарындылар (3.2) формуламен бағаланады.

2.1.4 Көміртегі монооксиді (CO)

Түтін газдарындағы CO концентрациясын тек есептеу арқылы дәл анықтау мүмкін емес, өйткені CO түзілуі мен тотығуы отынды жағу әдісі мен режимдік шарттарға тәуелді. Сондықтан CO жалпы шығарындыларын инструменталдық өлшеулер арқылы анықтау қажет.

Бұл жағдайда CO массалық шығарылуы (3.3) бойынша есептеледі: ол газдағы концентрация мен газ жолындағы көлемдік шығынға тәуелді.

Біріншілік жуықтауда CO массалық шығарылуын (3.4) теңдеуі арқылы бағалауға болады; ал меншікті шығу көрсеткіші (3.5) арқылы анықталады. Айлық/жылдық жалпы шығарылуды тоннамен есептеу үшін (3.6) формула қолданылады.

2.1.5 Азот оксидтері (NOx)

Қатты, сұйық және газ отынын жаққанда атмосфераға шығатын NOx сомарлы массалық шығарылуы NO2-ге келтіріліп (3.7) қатынасымен есептеледі.

Есептеуде ескерілетін факторлар

  • Отын түрі мен сапасы
  • Оттық конструкциясы
  • Қож әкету түрі (қатты/сұйық)
  • Рециркуляция дәрежесі
  • Екі сатылы жағу (ауа бөлігін бөлек беру)
  • Тазарту қондырғысының тиімділігі

Коэффициенттер бірқатар формулалар арқылы анықталады (3.8–4.1) және қазанның жүктемесіне, отынға және оттыққа газдарды енгізу сұлбасына байланысты таңдалады.

2.1.6 Шығарынды көзінің минималды биіктігін анықтау

Түтін мұржасының негізгі мақсаты — жерге жақын қабатта зиянды заттардың концентрациясы шекті рұқсат етілген концентрациядан (ШРК) аспайтындай етіп түтін газдарын сейілту.

Стандартталған өлшемдер

Биіктіктер (м)

120, 150, 180, 240, 270, 300, 330, 360, 390, 400, 450

Ернеу диаметрлері (м)

6.0, 7.2, 8.4, 9.6, 10.8, 12.0, 13.8

Мұржа биіктігі (H) (4.2) формуламен анықталады. Есепте А коэффициенті атмосфераның температуралық стратификациясына байланысты таңдалады және аймаққа қарай нормаланады.

Сонымен қатар есепте зиянды заттардың шөгу жылдамдығын ескеретін F коэффициенті, жер бедерін ескеретін η (тегіс жерде η = 1), фондық концентрация, түтін газдарының температура айырмасы (∆T) және шығу жылдамдығы сияқты параметрлер пайдаланылады (4.3–5.1).

Есептік-сызба жұмысының мазмұны

  1. Қазандық агрегатында отынды жаққанда Қазақстан қаласының атмосферасына зиянды заттар шығарындыларын есептеу.
  2. Зиянды заттардың атмосферада сейілу қисықтарын тұрғызу.
  3. Түтін мұржасының биіктігін есептеу.
  4. Нәтижелерді талдап, шығарындыларды азайтудың шараларын ұсыну.
  5. Жұмысты фирмалық стандарт және АЭжБИ жұмыстары талаптарына сәйкес рәсімдеу.

Жұмыс көлемі: 7–10 бет.

Тапсырма нұсқасы мен бастапқы деректер 2.5-кестеде беріледі.