Расчет однотрубной системы отопления: tvin270584 — LiveJournal
Наверное, нет смысла подвергать сомнению утверждение, что автономный обогрев собственного жилища имеет ряд преимуществ перед централизованными системами отопления. Единственным недостатком можно считать достаточно большие первоначальные вложения, львиную долю которых составляет проведение гидравлического расчета однотрубной системы отопления. В этой публикации мастер сантехник расскажет, как самостоятельно рассчитать однотрубную отопительную систему.
Устройство однотрубной схемы отопления
Однотрубная система отопления – это схемное решение на разводку труб внутри зданий с подключением приборов нагрева. Такая схема видится наиболее простой и эффективной. Сооружение отопительной системы по варианту «одной трубой» обходится домовладельцам дешевле иных способов.
Но устройству такой схемы обязательно должен предшествовать расчет однотрубной системы отопления для повышения КПД.
Гидравлическая устойчивость системы традиционно обеспечивается оптимальным подбором условного прохода трубопроводов.
Именно к таким отопительным системам прямое отношение имеет однотрубная схема с вертикальным/горизонтальным монтажом радиаторов и при полном отсутствии запорно-регулирующей арматуры на стояках (ответвлениях к приборам).
Методом изменения диаметров труб в однотрубной кольцевой схеме отопления можно достаточно точно сбалансировать имеющие место потери давления. Управление же потоками теплоносителя внутри каждого отдельного нагревательного прибора обеспечивает установка терморегулятора.
Обычно в рамках процесса конструирования отопительной системы по однотрубной схеме на первом этапе выстраиваются узлы обвязки радиаторов. На втором этапе выполняют увязку циркуляционных колец.
Классическое схемное решение, где для протока теплоносителя и распределения воды по тепловым радиаторам используется одна труба. Эта схема относится к наиболее простым вариантам |
Конструирование узла обвязки отдельно взятого прибора предполагает определение потерь давления на узле. Выполняется расчёт с учётом равномерного распределения потока теплоносителя терморегулятором относительно точек подключения на этом схемном участке.
В рамках той же операции выполняется расчёт коэффициента затекания, плюс определение диапазона параметров распределения потоков на замыкающем участке. Уже опираясь на рассчитанный диапазон веток, выстраивают циркуляционное кольцо.
Увязывание циркуляционных колец
Чтобы качественно выполнить увязку циркуляционных колец однотрубной схемы, предварительно выполняется расчёт по возможным потерям давления (∆Ро). При этом не учитывают потери давления на регулировочном вентиле (∆Рк).
Далее по значению расхода теплоносителя на конечном участке циркуляционного кольца и по значению ∆Рк (график в технической документации на прибор), определяется величина настройки регулировочного вентиля. Этот же показатель можно определить по формуле:
Кв=0,316G / √∆Рк
Здесь Кв – величина настройки; G – расход теплоносителя, ∆Рк – потери давления на регулировочном вентиле.
Аналогичные расчёты выполняются для каждого отдельного регулирующего вентиля однотрубной системы. Правда, диапазон потерь давления на каждом РВ вычисляют по формуле:
∆Рко=∆Ро + ∆Рк — ∆Рn
Где: ∆Ро – возможные потери давления; ∆Рк – потери давления на РВ; ∆Рn – потери давления на участке n-циркуляционного кольца (без учёта потерь в РВ).
Если в результате расчётов необходимые значения для однотрубной системы отопления в целом не были получены, рекомендуется применить вариант однотрубной системы, куда входят автоматические регуляторы расхода.
Такие устройства, как автоматические регуляторы, монтируются на концевых участках схемы (узлы соединений на стояках, отводящие ветки) в точках подключения к возвратной линии.
Если технически изменить конфигурацию автоматического регулятора (поменять местами кран слива и пробку), установка приборов возможна и на линиях подачи теплоносителя.
С помощью автоматических регуляторов расхода осуществляется увязывание циркуляционных колец. При этом определяются потери давления ∆Рс на концевых участках (стояки, приборные ветки). Остаточные потери давления в границах циркуляционного кольца распределяют между общими участками трубопроводов (∆Рмр) и общим регулятором расхода (∆Рр).
Значение временной настройки общего регулятора выбирается по представленным в технической документации графикам, с учётом ∆Рмр концевых участков. Рассчитывают потери давления на концевых участках формулой:
∆Рс=∆Рпп — ∆Рмр — ∆Рр
Здесь: ∆Рр – расчётное значение; ∆Рпп – заданный перепад давлений; ∆Рмр – потери Рраб на участках трубопроводов; ∆Рр – потери Рраб на общем РВ.
Настройку автоматического регулятора основного циркуляционного кольца (при условии изначально не заданного перепада давлений) осуществляют с учётом установки минимально возможного значения из диапазона настройки в технической документации прибора. Качество управляемости потоков автоматикой общего регулятора контролируют по разности потерь давления на каждом отдельном регуляторе стояка или приборной ветки.
Применение и экономическое обоснование
Отсутствие требований к температуре охлаждённого теплоносителя является отправной точкой для проектирования однотрубных отопительных систем на терморегуляторах с установкой терморегулятора на подводящих линиях радиаторов. При этом обязательным является оснащение теплового пункта автоматической регулировкой.
Схемные решения, где отсутствуют терморегулирующие приборы на подводящих линиях радиаторов, также используются на практике. Но применение подобных схем обусловлено несколько иными приоритетами обеспечения микроклимата.
Обычно однотрубные схемы, где отсутствует автоматическое регулирование, применяют для групп помещений, спроектированных с учётом компенсации тепловых потерь (50% и более) за счёт дополнительных устройств (приточная вентиляция, кондиционирование, электрический подогрев).
Также устройство однотрубных систем встречается в проектах, где нормативами допускается температура теплоносителя, превышающая граничное значение рабочего диапазона терморегулятора.
Экономическому обоснованию для реализации такой схемы подлежит расположение магистральных стояков в разных точках конструкции. Основными критериями расчёта служит стоимость двух главных материалов:
- Металлических (пластиковых) труб;
- Металлических (пластиковых) фитингов.
Согласно практическим примерам реализации периметральной однотрубной системы, увеличение Dу проходного сечения трубопроводов в два раза сопровождается увеличением расходов на закупку труб в 2-3 раза. А расходы по фитингам возрастают до 10-ти кратного размера в зависимости от того, из какого материала изготовлены фитинги.
Расчётные основы для монтажа
Монтаж однотрубной схемы, с точки зрения расположения рабочих элементов, практически не отличается от устройства тех же двухтрубных систем. Магистральные стояки, как правило, размещаются за пределами жилых помещений. Правилами СНиП рекомендуется вести прокладку стояков внутри специальных шахт или желобов. Квартирная ветка традиционно выстраивается по периметру.
Прокладка трубопроводов осуществляется на высоте 70-100 мм от верхней границы напольного плинтуса. Или монтаж делают под декоративным плинтусом высотой 100 мм и более, шириной до 40 мм. Современным производством выпускаются такие специализированные накладки под монтаж сантехнических или электрических коммуникаций.
Обвязка радиаторов выполняется схемой «сверху-вниз» с подводом труб на одной стороне или по обеим сторонам. Расположение терморегуляторов «по конкретной стороне» не критичное, но если монтаж прибора отопления выполняется рядом с балконной дверью, установку ТР выполняют обязательно на дальней от двери стороне.
Прокладка труб за плинтусом видится преимущественной с декоративной точки зрения, но заставляет вспомнить о недостатках, когда дело касается прохождения участков, где есть внутрикомнатные дверные проёмы.
Соединение отопительных приборов (радиаторов) с однотрубными стояками выполняется по схемам, допускающим незначительное линейное удлинение труб или по схемам с компенсацией удлинения труб в результате температурных перепадов. Третий вариант схемных решений, где предполагается использование трёхходового регулятора, не рекомендуется по соображениям экономии.
Если устройство системы предусматривает прокладку стояков, скрытых в штробах стен, рекомендуется использовать в качестве присоединительной арматуры угловые терморегуляторы.
Варианты подключения: 1,2 – для систем, допускающих линейное расширение труб; 3,4 – для систем, рассчитанных под использование дополнительных источников тепла; 5,6 – решения на трёхходовых клапанах считаются невыгодными |
Диаметр трубного ответвления к приборам отопления рассчитывается по формуле:
D >= 0.7√V
Где: 0,7 – коэффициент, V – внутренний объём радиатора.
Ответвление выполняется с некоторым уклоном (не менее 5%) в направлении свободного выхода теплоносителя.
Выбор основного циркуляционного кольца
Если проектное решение предполагает устройство системы отопления на основе нескольких циркуляционных колец, необходим выбор основного циркуляционного кольца. Выбор теоретически (и практически) должен выполняться по максимальному значению теплопередачи наиболее удалённого радиатора.
Этот параметр в какой-то степени влияет на оценку гидравлической нагрузки в целом, приходящейся на циркуляционное кольцо.
Рассчитывается теплопередача отдалённого прибора формулой:
Атп = Qв / Qоп + ΣQоп
Где: Атп – расчётная теплопередача удалённого прибора; Qв – необходимая теплопередача удалённого прибора; Qоп – теплопередача от радиаторов в помещение; ΣQоп – сумма необходимой теплопередачи всех приборов системы.
При этом параметр суммы необходимой теплопередачи может состоять из суммы значений приборов, призванных обслуживать здание в целом или только часть здания. Например, при расчёте тепла отдельно для помещений, охватываемых одним отдельным стояком или отдельно взятых площадей, обслуживаемых приборной веткой.
А вообще расчётная теплопередача любого иного отопительного радиатора, установленного в системе, рассчитывается немного другой формулой:
Атп = Qоп / Qпом
Qоп – необходимая тепловая передача для отдельного радиатора; Qпом – тепловая потребность для конкретного помещения, где используется однотрубная схема.
Практический пример расчёта
Для жилого дома требуется однотрубная система с управлением от терморегулятора.
Значение номинальной пропускной способности прибора на максимальной границе настройки составляет 0,6 м3/ч/бар (к1). Максимально возможная характеристика пропускной способности для этого значения настройки – 0,9 м3/ч/бар (к2). Максимально возможный перепад давления ТР (при уровне шума 30дБ) – не более 27 кПа (ΔР1). Напор насоса 25 кПа (ΔР2) Рабочее давление для системы отопления – 20 кПа(ΔР).
Нужно определить диапазон потерь давления для ТР (ΔР1).
Значение внутренней теплопередачи рассчитывают формулой:
Атр = 1 – к1/к2 (1 – 06/09) = 0,56
Отсюда вычисляется требуемый диапазон потерь давления на ТР:
ΔР1 = ΔР * Атр (20 * 0,56…1) = 11,2…20 кПа
Если самостоятельные расчеты приводят к неожиданным результатам, лучше обратиться к специалистам или для проверки воспользоваться компьютерным калькулятором.
Видео
В сюжете – Подробный разбор расчетов с помощью компьютерной программы с пояснениями по монтажу и улучшению функциональности системы
В сюжете – Типичные ошибки в однотрубной системе
В сюжете – Исправляем ошибки в однотрубной системе
Следует отметить, что полномасштабный расчёт даже самых простых решений сопровождается массой вычисляемых параметров. Конечно же, вычислять всё без исключения справедливо при условии организации конструкции отопления, близкой к идеальной структуре. Однако в реальности ничего идеального нет.
Поэтому зачастую полагаются на расчёты как таковые, а также на практические примеры и на результаты работы этих примеров. Особо популярен такой подход для частного домостроения.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как сделать тепловой расчёт системы отопления — формулы, справочные данные и конкретный пример
Источник
https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2019/10/Raschet-odnotrubnoy-sistemy-otopleniya.html
Норма гигакалории на квадратный метр
Формула расчета гкал по отоплению
Дабы избежать возможных ошибок, не стоит забывать и о том, что практически все современные тепловые счетчики работают с некоторой погрешностью, пусть и в пределах допустимого. Такую погрешность также можно рассчитать собственноручно, для чего необходимо использовать следующую формулу:
Что это за единица — гигакалория? Как она связана с более привычными киловатт-часами тепловой энергии? Какие данные необходимы для расчета полученного помещением тепла в гигакалориях? Наконец, по каким формулам выполняется расчет? Попробуем ответить на эти вопросы.
Нормы потребления на 1кв
Подскажите пожалуйста как рассчитывается плата за теплоснабжение в нежилых помещениях. Поясню немного свою проблему. Наша компания является собственником помещения в цокольном этаже офисного здания. При покупке помещения площадь его составляла 299 кв.м., затем отремонтировав и перепланировав, его площадь уменьшилась (за счет гипсокартонных стен и перегородок) уменьшение площади мы узаконили и в настоящий момент площадь помещения по тех паспорту БТИ и свид-ву о собственности составляет 258 кв.м.
Когда расчитываем по формула ПП 306,то что выходит в итоге-норма потребления,это на каждый месяц из расчета 12,или берется период отопления(это и есть 8,33 мес).И расчет берется как -предыдущий год,каждый месяц отдельно,слаживаем,делим и получаем норму потребления среднюю.Или как то по другому.У нас расчитывают так-(основные данные) берут один самый холодный месяц,температуру в квартире 18,за бортом-50(не шучу) и дальше по формуле.Но не разный расчет по разным месяцам,котрорый ссумируется.Вот и выходит 0.0363,а у меня вышел по самому холодному месяцу-0,0267,а если помецам то того меньше. И как быть.Помогайте!
Мифы ЖКХ: Почему норматив потребления отопления измеряется в Гкал
Миф о неправильности выбора «Гкал/кв.метр» в качестве единицы измерения норматива потребления коммунальной услуги по отоплению опровергнут. Более того, в настоящей статье доказана логичность и обоснованность применения именно такой единицы измерения. Неправильность предлагаемых лжетеоретиками методов доказана, их расчеты опровергнуты элементарными правилами математики.
Вспомним, что мощность, измеряемая в ваттах (Вт) определяется как количество работы (количество расходуемой на работу энергии) в единицу времени («работа» в данном предложении — физический термин, измеряется в тех же единицах, что и энергия, то есть в джоулях). Один ватт равен одному джоулю в секунду (1 Вт = 1 Дж/с). Если мощности 1 Вт соответствует расход энергии, равный 1 Дж в секунду, то за 1 час расход энергии при такой же мощности составит 3600 Дж.
Как рассчитать оплату за отопление по своей квартире
Если на многоквартирном доме установлен общедомовой (коллективный) прибор учета на тепловую энергию, и все жилые и нежилые помещения оборудованы индивидуальными приборами учета на тепловую энергию, расчет размера платы за отопление в Вашей квартире (жилом помещении) в течение всего календарного года должен производиться по формуле №3(3) Приложения №2 Правил, утвержденных Постановлением Правительства РФ от 06. 05.2011 № 354, исходя из:
На многоквартирном доме установлен общедомовой (коллективный) прибор учета, все жилые и нежилые помещения оборудованы индивидуальными приборами учета на тепловую энергию, расчет размера платы за отопление производится в течение всего календарного года.
Расчет Гкал на отопление
Если же вы намереваетесь обустроить систему «теплого пола», то подготовьтесь к тому, что процесс расчета будет более сложным, поскольку здесь учитываются не только особенности контура отопления, но и характеристик электрической сети, которая, собственно, и будет подогревать пол. Более того, организации, которые занимаются установкой подобного рода оборудования, также будут другими.
Что же касается значений переменных, то они здесь те же, что и в предыдущем пункте данной статьи. На основании всего этого можно сделать уверенный вывод, что рассчитать тепло на отопление вполне можно своим силами. Однако при этом не стоит забывать о консультации со специализированными организациями, которые ответственны за обеспечение жилья теплом, так как их методы и принципы произведения расчетов могут отличаться, причем существенно, а процедура может состоять из другого комплекса мер.
Формула расчета Гкал по отоплению
В ходе расчета следует помнить, что любые современные приборы имеют небольшую погрешность. В основном они являются допустимыми. Но рассчитывать погрешность необходимо самостоятельно. Например, это можно сделать при помощи следующей формулы: R = (V1 — V2) / (V1+V2) * 100, где:
Многие жильцы испытывают трудности при переводе килокалорий в киловатты. Связано это со многими пособиями измерительных единиц в международной системе, которая называется «Си». При переводе килокалорий в киловатты следует использовать коэффициент 850. То есть 1 кВт равняется 850 ккал. Такой расчет намного проще других, так как узнать необходимый объем гигакалорий не трудно. 1 гигакалория = 1 миллиону калорий.
Норма гкал на квадратный метр в 2019 году
Чтобы обеспечить честную оплату в помещениях устанавливаются приборы учёта — специальное оборудование, позволяющее определить объём ресурсов на конкретную площадь. В дальнейшем размер фактического потребления умножается на установленные компанией-поставщиком тарифы и полученная сумма предъявляется к оплате.
В этом случае расчет проводится с учетом нормы отопления. К примеру, она равна 0,25 Гкал на квадратный метр. Умножьте ее на площадь отапливаемого помещения и на тариф, принятый в вашем регионе. К этому значению добавляется плата за общедомовую энергию по нормативу, поделенная на всех собственников в полной мере.
Норма гигакалории на квадратный метр
Уважаемый Алексей! Нормативы потребления коммунальных услуг рассчитываются в соответствии с Правилами установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 23 мая 2006 года № 306 (далее – Правила).
Постановление № 306 «Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг» (формула 6 – «Формула расчета норматива отопления»; таблица 7 – «Значение нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление многоквартирного дома или жилого дома»).
Как рассчитывается плата за отопление в многоквартирном доме
Данная методика применяется для расчета оплаты услуг центрального отопления в многоквартирных зданиях, где имеется общедомовой измеритель, и только часть квартир оборудована индивидуальными теплосчетчиками. Поскольку тепловая энергия поставляется на обогрев здания целиком, расчет все равно производится через площадь, а показания индивидуальных приборов не учитываются.
Законодательство Российской Федерации (Жилищный Кодекс, Правила №354 и новое постановление №603) позволяет считать размер оплаты за отопление пятью различными способами в зависимости от перечисленных выше факторов. Чтобы понять, как рассчитывается сумма платежа в конкретном случае, выберите свой вариант из предлагаемых ниже:
Норматив потребления тепловой энергии на отопление
Конвекцией называют вид теплообмена, при котором передача внутренней энергии осуществляется потоками и струями. При конвекции тепло передается с помощью жидкости или газа, в том числе, воздуха. Газ обтекает определенный предмет с температурой, отличной от его собственной. Когда воздух обтекает горячий радиатор отопления, он нагревается. Когда воздух обтекает объекты с более низкой температурой, то, соответственно, остывает. Нагреваются обтекаемые предметы.
Ряд общих помещений жилого дома нуждается в отоплении наряду с квартирами. Сюда входят лестничные площадки и вестибюли, колясочные и мусорокамеры. Для этих помещений норматив по отоплению куда меньше, чем для жилых; однако и это тепло кому-то нужно оплачивать.
Методика расчета тепловой энергии на отопление
Возьмем площадь квартиры в 70 м² (указана в техпаспорте, договоре найма или регистрационном свидетельстве). Последняя цифра, от которой зависит расчет оплаты за потребленную теплоэнергию, это тариф, установленный уполномоченными органами РФ (указан в квитанции или выяснить в домоуправляющей компании). На сегодняшний день тариф на отопление равен 1 400 руб/гкал.
Порядок расчета отопления в жилом фонде зависит от наличия приборов учета и от того, каким способом ими оборудован дом. Существует несколько вариантов комплектации счетчиками многоквартирных жилых домов, и согласно которым, производится расчет тепловой энергии:
Теплоэнергия: как рассчитать гигакалории отопления
Если проектом предусматривается укладка теплого пола, то хозяева должны быть готовы к тому, что все дальнейшие расчеты норм потребления энергетических ресурсов будут в значительной мере усложнены, поэтому лучше сразу озаботиться вопросом установки измерительных приборов. В случае необходимости перевода килокалорий в киловатты, рекомендуется умножать исходное значение на коэффициент 0,85.
- V1 — общий расход рабочей жидкости или пара в магистрали, обеспечивающей подачу теплоносителя.
- V2 — расход воды или пара при выходе из отопительных приборов (обратка).
- T — температура холодной воды в системе отопления.
- T1 — температура теплоносителя в трубе, обеспечивающей его подачу.
- T2 — температура воды или пара на выходе из радиаторов и системы.
- Q — общий расход тепловой энергии.
22 Дек 2018 marketur 196
Поделитесь записью
Тепловой баланс для установки парового риформинга — студент
#1 МуртазаХаким
Опубликовано 26 декабря 2017 г. – 04:32
Как рассчитать тепловую энергию, необходимую для повышения температуры на входе смеси природного газа сырья (35 градусов Цельсия в BL) и пара (550 градусов Цельсия в метане) паровой смеситель) до 850 градусов Цельсия (температура труб реформинга) ?
- Наверх
#2 Пинг-понг
Размещено 26 декабря 2017 г. – 05:21
При 850 o C большая часть природного газа будет преобразована в H 2 , CO и CO 2 и часть пара также будет преобразована. Вы должны принять во внимание константы равновесия всех вовлеченных реакций. Общий эффект комбинированных реакций эндотермический.
Обычно для этого расчета используется симулятор процесса. В любом случае вам нужен точный состав природного газа, соотношение пар/углерод и давление на выходе из нагревателя установки риформинга.
Отредактировано PingPong, 26 декабря 2017 г., 05:33.
- Наверх
#3 МуртазаХаким
Опубликовано 26 декабря 2017 г. – 06:10
Следующий состав природного газа вступает в предположение. (Mole %)
Метан-89
Этан-3,9
Пропан-1,25
I-Butane-0,1
N-Бутан-0,25
CO 2 – 0,5
N 2 – 5
Отношение S/C равно 2, а выходное давление нагревателя реформинга составляет 20 бар.
- Наверх
#4 Пинг-понг
Размещено 26 декабря 2017 г. – 14:22
Ваш вопрос очень похож на вопрос ravindra@096
https://www.cheresou…hane-reforming/
Вы оба используете природный газ с содержанием метана 89 %, отношение S/C равное 2 (что нереально низкая) и давление на выходе из установки риформинга 20 бар, за исключением того, что вы используете более реальную температуру на выходе из установки риформинга 850 o C.
Обычно установки SMR работают при соотношении S/C 2,5–4
Слишком низкое отношение S/C может привести к образованию кокса на катализаторе риформинга.
- Наверх
#5 МуртазаХаким
Размещено 27 декабря 2017 г. – 03:46
Большое спасибо за ваш полезный отзыв.
Итак, учитывая температуру на выходе из установки риформинга 850 градусов Цельсия и соотношение S/C, равное 3, как мне действовать дальше для баланса энергии для установки риформинга?
- Наверх
#6 Брейж
Размещено 27 декабря 2017 г. – 04:08
https://www.youtube….er тепловой баланс
Вы проверяли Google или аналогичный движок? ключевые слова тепловой баланс установки парового риформинга
Прикрепил ссылку на Youtube.
там много всего.
Брейж
Отредактировал breizh, 27 декабря 2017 г. – 04:32.
- Наверх
#7 МуртазаХаким
Размещено 27 декабря 2017 г. – 06:22
Спасибо за ваше предложение. Я пройду по ссылке.
- Наверх
#8 Пинг-понг
Опубликовано 27 декабря 2017 г. – 06:36
Я посмотрел первый ролик на YouTube под названием «Паровой реформатор, баланс материалов и энергии» (от LearnChemE), но это было большим разочарованием. Паровой риформинг пропана приведет к образованию стоков установки риформинга, содержащих CH 4 , но об этом не упоминается. Также нет упоминания о двух константах равновесия , которые необходимы для расчета состава сточных вод. Человек, делающий презентацию, явно не знает, о чем говорит.
Пока я не видел другого полезного клипа на YouTube.
Итак, учитывая температуру на выходе из установки риформинга 850 градусов Цельсия и соотношение S/C, равное 3, как мне поступить дальше для баланса энергии для установки риформинга?
Давайте сделаем это шаг за шагом.
Сначала предположим произвольное количество исходного природного газа, скажем, 100 кмоль, и на основе соотношения S/C рассчитаем количество пара, которое необходимо добавить к нему.
- Наверх
#9 МуртазаХаким
Размещено 27 декабря 2017 г. – 06:53
Исходя из отношения S/C, равного 3, и скорости потока природного газа 100 кмоль/час, скорость потока пара должна быть около 300 кмоль/час. что нужно делать после этого?
- Наверх
#10 Пинг-понг
Размещено 27 декабря 2017 г. – 07:32
Нет, это неправильно.
Необходимо учитывать фактический состав природного газа и количество атомов углерода в каждой молекуле.
- Наверх
#11 МуртазаХаким
Размещено 28 декабря 2017 г. – 03:54
Таким образом, учитывая приведенный ниже состав природного газа, каким должен быть расход пара в кмоль/час?
Метан – 89
Этан- 3,9
Пропан- 1,25
изобутан- 0,1
н-бутан- 0,25
СО 2 – 0,5
N 2 – 5
- Наверх
#12 Пинг-понг
Размещено 28 декабря 2017 г. – 06:05
Вам нужно посмотреть на количество атомов углерода в каждой молекуле.
Для 100 кмоль вашего природного газа и S/C = 3 необходимое количество пара составляет:
3 * (89*1 + 3,9*2 + ………. ………..) = ………… кмоль
Отредактировано PingPong, 28 декабря 2017 г., 06:06.
- Наверх
№13 МуртазаХаким
Размещено 28 декабря 2017 г. – 07:15
Получается, что нам нужно 316 кмоль/час, учитывая 0,89,0,039,0,0125,0,0025,0,001 моль С1, С2, С3, н-С4, i-С4 соответственно, для расхода сырья 100 кмоль/час. Теперь сомнения в том, какую конверсию C1, C2, C3, C4 мы должны учитывать в риформере?
- Наверх
№14 Пинг-понг
Размещено 28 декабря 2017 г. – 08:55
Получается, что нам нужно 316 кмоль/час
Я рассчитываю 307 кмоль пара, также учитывая С СО 2 .
Помимо природного газа и пара на установку также будет подаваться водород для обслуживания реактора HDS. Водород обычно берется из продуктовой линии установки (ниже по потоку от установки PSA) и рециркулируется через компрессор в линию питания установки. Для установки риформинга, работающей на природном газе, это количество водорода обычно составляет порядка 5 мол.%. Для более тяжелого сырья (сжиженный нефтяной газ или нафта) требуемая рециркуляция водорода будет намного выше.
Таким образом, в этом случае комбинированное сырье для установки составляет 100 кмоль природного газа + 307 кмоль пара + 5 кмоль H 2 .
Все атомы в этих исходных материалах попадут в поток, выходящий из установки риформинга. Таким образом, существует баланс атомов над риформером для каждого элемента.
Например, баланс O: количество исходящих атомов O равно количеству атомов O входящих: + 2*н CO2 = 307 + 2*0,5
N H3O + N CO + 2*N CO2 = 308
, в котором n Refers по моле. молекулы в потоке установки риформинга , а n относится к числу молей молекулы нижнего индекса в сырье установки риформинга .
Теперь аналогичным образом запишите остатки C , H и N. Обратите внимание, что единственным углеводородом в сточных водах будет CH 4
Total number of moles in the effluent is: N T = N h3O + N CO + N CO2 + N Ch5 + N h3 + N N2
В сточных водах каждый компонент i имеет парциальное давление P i , равное их мольной доле, умноженной на общее давление P.
Например: P Ch5 = P * N Ch5 /N T
Также необходимо учитывать Две реакции равновесия в розетке реформатора:
Ch 4 + H 2 O <==> CO + 3 H 2
CO + H 2 O <==>
CO + H 2 O <==> CO 2 + H 2 (реакция конверсии водяного газа)
Для каждой реакции необходимо найти или рассчитать константу равновесия K p при условиях на выходе из установки риформинга. Однако в действительности равновесие не будет достигнуто, поскольку для этого потребуется бесконечно длинный реактор. Существует так называемый подход к равновесию (ATE).
Первая реакция эндотермическая и ее ATE в риформере обычно порядка 10 – 15 o C, допустим 13 o C. Это означает, что в этом случае вам нужен его K p при температуре 850 – 13 = 837 o C = 1110 K.
Вторая реакция экзотермическая и ее ATE в риформере обычно составляет всего 0 – 5 o C, допустим 5 o 9003 C. Значит, в данном случае нужен именно его K p при температуре 850 + 2 = 852 o C = 1125 K. все компоненты), которые могут быть решены математически. После этого вы получите точный состав и количество стоков установки риформинга.
Отредактировано PingPong, 28 декабря 2017 г., 11:02.
- Наверх
№15 Фарид.
кОпубликовано 30 декабря 2017 г. – 02:01
Дорогой пинг-понг:
Мне интересно узнать об этом подробнее. На какую книгу я могу сослаться? Я предпочитаю иметь собственное исследование. Меня интересует процесс парового крекинга этана
- Наверх
№16 МуртазаХаким
Размещено 30 декабря 2017 г. – 06:47
Пожалуйста, рассмотрите следующие расчеты и предложите какие-либо модификации.
Прикрепленные файлы
- IMG_20171230_171257.jpg 124,52 КБ 31 загрузка
- IMG_20171230_171322.jpg 101,83 КБ 17 загрузок
- Наверх
# 17 Сатьяджит
Размещено 30 декабря 2017 г. – 09:37
Привет Муртаза,
Очень интересная тема. Вы говорите о заводе синтез-газа? Самый простой способ узнать ответ на ваш ответ — запустить aspen plus с указанными вами условиями. На основании беглого прогона модели SMR у меня для вас есть следующее:
Основание:
Расход исходного газа = 200 кмоль/ч (3,5 т/ч), S/C= 2. Температура на выходе из установки риформинга = 850 o C, давление 20 бар Расход пара = 5,3 T/HR
1. NG предварительно предварительно прогрев DUTH = 0,74 GCAL/HR
2. Смешанный подача в катушке = 2,83 GCAL/HR
3. Обязанность реформирования, включая потерю тепла = 9,61 GCAL /ч (9,43 Гкал/ч Гкал/ч без теплопотерь).
Надеюсь, это оправдает ваши ожидания.
С уважением,
Сатьяджит
- Наверх
# 18 МуртазаХаким
Размещено 30 декабря 2017 г. – 10:14
Спасибо, мистер Сатьяджит, за быстрый ответ.
На самом деле мы хотим рассчитать конверсию метана в установке риформинга, используя термодинамические расчеты вручную, чтобы мы могли иметь состав и количество на выходе установки риформинга. Моделирование является частью нашей проектной работы, но нам рекомендуется сначала рассчитать параметры вручную, а затем проверить наши расчеты с использованием симулятора процесса.
- Наверх
# 19 Сатьяджит
Размещено 30 декабря 2017 г. – 16:25
Уважаемый Муртаза,
Спасибо за ваш ответ с вашим намерением. Удачи ! Это отличная платформа для обмена знаниями. Если вам что-то нужно, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать у замечательных людей, которые есть на этом форуме.
Поздравляем вас и других участников с Новым 2018 годом!
С уважением,
Сатьяджит
- Наверх
#20 Пинг-понг
Размещено 31 декабря 2017 г. – 04:29
Дорогой пинг-понг. Мне интересно узнать об этом дальше. На какую книгу я могу сослаться? Я предпочитаю иметь собственное исследование. Меня интересует процесс парового крекинга этана
Фарид, обратите внимание, что эта тема посвящена реформированию Steam .
Паровой крекинг для производства этилена (и высших олефинов) — это совершенно другой процесс.
- Наверх
# 21 Пинг-понг
Размещено 31 декабря 2017 г. – 05:54
Пожалуйста, рассмотрите следующие расчеты и предложите какие-либо изменения.
Фактический K p реакции риформинга при 1110 K примерно в 10 раз выше, чем вы рассчитали.
Проблема с уравнением Вант-Гоффа заключается в том, что оно работает только тогда, когда энтальпия реакции ΔH r постоянна в диапазоне от T 1 до T 2 , но здесь это не так. где T 1 и T 2 отстоят друг от друга на 800 градусов.
Поэтому для правильного использования также необходимо учитывать разница в удельных теплоемкостях различных реагентов и продуктов.
Найдите в своем учебнике по термодинамике формулы, включающие термин ΔC p .
Кстати: какой учебник по термодинамике вы используете?
Отредактировано PingPong, 31 декабря 2017 г., 05:55.
- Наверх
# 22 МуртазаХаким
Опубликовано 01 января 2018 г. – 06:17
Мы попытались рассчитать значение K p при 1110 K, используя следующие уравнения. Оказалось, что значение K p при 1110 К оказывается примерно в 11,5 раз выше, чем значение, полученное при 298 К. Пожалуйста, просмотрите прикрепленные файлы и предложите необходимые изменения.
Книга, на которую мы ссылаемся, называется CHEMICAL ENGINEERING THERMODYNAMICS 9 0009 Дж. М. Смит, Х. К. Ван Несс, М. М. Эбботт .
Другой вопрос , следует ли учитывать все реакции или только основную реакцию для расчета фракционной конверсии СН 4 в риформере ?
Прикрепленные файлы
- IMG_20180101_161359.jpg 128,17 КБ 14 загрузок
- IMG_20180101_161303.jpg 53,47 КБ 10 загрузок
- Наверх
# 23 Пинг-понг
Опубликовано 01 января 2018 г. – 09:32
Теперь вы вычислили для реакции риформинга, что K = 363 при 1110 K, что все еще несколько ниже, чем значение около 390, которое я ожидал. Ваше описание расчета недостаточно подробно, чтобы я мог заметить возможные ошибки.
Тем не менее, я хотел бы сделать несколько общих замечаний:
Значения, которые вы теперь используете для ΔH 298 и K o , такие же, как и в вашем предыдущем расчете, так что это предполагает, что вы используют те же данные ΔH f o и ΔG f o , что и в таблице в вашем предыдущем расчете. Однако эти значения отличаются от значений, указанных в приложении Smith, van Ness & Abbott. Судя по всему, вы используете несколько источников.
Проблема в том, что разные источники сообщают несколько разные значения ΔH f o и ΔG f o , причем одни источники сообщают их для стандартного эталонного давления P o атм, а другие – для P o = 1 бар, а другие не удосуживаются упомянуть P o , потому что некоторые авторы предполагают, что «все знают, что P o = ……», а некоторые даже не осознают, что существует это разница. Это немного беспорядок действительно.
Следует понимать, что при расчете K с данными для P o = 1 атм результирующий K немного отличается от K, рассчитанного по данным для P o = 1 бар, для реакций, которые приводят к изменению количество молекул. Один K должен использоваться для (парциального) давления в атм, а другой – для (парциального) давления в барах. Такая разница имеет место для реакции риформинга, но не для реакции WGS.
И тут еще проблема в том, что разные источники сообщают несколько разные значения коэффициентов для расчета С р или .
Другой вопрос , следует ли учитывать все реакции или только основную реакцию для расчета фракционной конверсии СН 4 в риформере ?
Вам следует рассмотреть две равновесные реакции, о которых я упоминал ранее в сообщении №14.
Сточные воды будут содержать только H 2 + H 2 O + CO + CO 2 + CH 4 + N 2
Отредактировано PingPong, 01 января 2018 г. , 09:37.
- Наверх
# 24 МуртазаХаким
Опубликовано 04 января 2018 – 05:04
Мы рассчитали значения для обеих указанных Вами реакций. Используемые данные взяты из ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА ТЕРМОДИНАМИКА Дж. М. Смит, Х. К. Ван Несс, М. М. Эбботт .
Пожалуйста, просмотрите его.
Следующий вопрос: как рассчитать фракционную конверсию компонентов в риформере?
- Наверх
# 25 Пинг-понг
Размещено 04 января 2018 г. – 14:51
Я посмотрю на ваши расчеты позже.
Следующий вопрос: как рассчитать фракционную конверсию компонентов в риформере?
Пожалуйста, прочтите еще раз мое сообщение №14.
Вам нужно записать 4 баланса атомов для C, H, N и O. Я уже сделал один для O в качестве примера в # 14.
Существует также уравнение для общего количества молей N T в сточных водах, см. также №14.
И есть 2 уравнения равновесия (коэффициент равновесия равен значению K), одно для риформинга, а другое для WGS.
Это дает вам в общей сложности 7 уравнений для 7 неизвестных (6 компонентов стоков плюс N T ), так что их можно решить.
Вручную это сделать будет непросто, но я полагаю, что Matlab (или его аналог) справится.
- Наверх
Прокручивающиеся расчеты в метриках виджета
Внимание: Вы читаете о функции, которая в настоящее время доступна не для всех клиентов. Если вы хотите получить дополнительную информацию или приобрести доступ, обратитесь к менеджеру по работе с клиентами.
О расчетах прокатки
Скользящие вычисления — это средство применения метрики к набору точек данных, состоящему из нескольких периодов. Опции включают скользящие средние значения и скользящие показатели.
Скользящие средние берут ряд точек, где эти точки могут быть результатом любого вида расчета показателей, и усредняют их по окну заданного размера.
Пример: Допустим, у вас есть данные NPS за последние 30 дней. Если вы решите получать скользящее среднее каждые три дня, вместо того, чтобы получать среднее значение за каждый из 30 дней, вы можете получить среднее значение показателей NPS в скользящем окне из 3 показателей NPS, разбитых по дням. Затем каждые три дня сбора данных для вас будет генерироваться новое среднее значение NPS.
Скользящие метрики применяет выбранную метрику, используя все точки данных в пределах заданного размера окна. В отличие от скользящих средних, он использует все данные для создания новой расчетной метрики.
Пример: Допустим, у вас есть данные NPS за последние 30 дней. Если вы выберете скользящую метрику каждые три дня, эта скользящая метрика использует все данные в скользящем трехдневном окне для получения нового показателя NPS. В этом случае каждые три дня сбора данных для вас будет создаваться новый показатель NPS.
Вы можете добавить скользящие средние значения и скользящие показатели в виджеты панели мониторинга. Однако сначала вы должны убедиться, что виджет, который вы используете, совместим и что отображаемые данные разбиты по дате.
Совместимость с виджетами
Скользящие вычисления можно добавить к любому виджету, который позволяет добавлять показатели, в дополнение к измерению, строке или оси, где данные могут быть разбиты по дате.
Сюда входят:
- Простые диаграммы
- Простые таблицы
Подсказка: Фильтры дат, примененные к странице панели мониторинга, повлияют на скользящие расчеты.
Добавление прорыва даты
Ниже приведен пример добавления даты прорыва в виджет простого графика.
- Нажмите, чтобы изменить виджет.
- На панели редактирования виджета справа щелкните Задать размер оси X .
- Выберите одно из полей в разделе Дата .
Совет: Если поле должно быть датой, но не указано в этом разделе, попробуйте изменить тип поля на .
- Щелкните поле Ось X.
- Выберите период времени, по которому сгруппированы ваши данные. Вы можете перейти по годам, кварталам, месяцам, неделям, дням или автоматически.
Qtip: Скользящие расчеты недоступны для группы «шестой месяц». Если вы выберете «шесть месяцев» в качестве группировки поля даты, вы не сможете добавить скользящий расчет / любые скользящие расчеты, которые вы уже добавили, будут отключены.
Добавление скользящего среднего или скользящего показателя в виджет
- Используйте один из совместимых виджетов и разбейте данные по дате, как описано в разделах выше.
- Убедитесь, что у вас есть хотя бы одна метрика. Если вы еще не добавили его, нажмите Добавить показатель .
Подсказка: Вы можете выбрать любую метрику, такую как NPS или Среднее значение. Применяемый скользящий расчет будет рассчитываться на основе этой метрики. Однако скользящие расчеты несовместимы с пользовательскими показателями.
- Щелкните добавленную вами метрику.
- В раскрывающемся списке «Скользящие расчеты» выберите « Скользящее среднее » или « Скользящее значение показателя » в зависимости от ваших предпочтений.
- Выберите период времени, за который должны выполняться скользящие вычисления. Вы можете ввести любое значение и выбрать между годом, кварталом, месяцем, неделей, днем или автоматическим, если это то, на что вы установили дату прорыва.
Подсказка: Эта группировка должна совпадать с группировкой для прорыва вашей даты. Например, если ваши данные дат разбиты по годам, скользящее среднее также будет автоматически установлено на годы.
Как рассчитываются скользящие средние
Скользящее среднее реализовано поверх метрик, разрешенных для скалярных значений (числовых значений). Алгоритм по существу реализует следующий набор уравнений. Для размера окна `w`:
Поведение для текущих данных
Поведение по умолчанию включает текущую точку данных для окна и использует текущее значение в сегменте для каждой точки данных.
Пример: Предположим, у нас есть набор точек данных для метрики (количество, сумма, среднее и т. д.). Тогда, скажем, мы используем «среднее» для этого примера с размером окна «2».
Дата | 01.01.2018 | 01.02.2018 | 01.03.2018 | 01.04.2018 | 01. 05.2018 | 01.06.2018 |
Первоначальный расчетный показатель | 10 | 6 | 11 | 2 | 9 | 14 |
Скользящая средняя | (10)/2 = 5
| (10+6)/2 = 8 | (6+11)/2 = 8,5 | (11+2)/2 = 6,5 | (2+9)/2 = 5,5 | (9+14)/2 = 11,5 |
- Последняя точка данных считается неполной и будет учитываться при расчете скользящего среднего, когда у нас будет точка данных на 01.07.2018.
Поведение скользящего среднего для разреженных данных
Данные, представленные выше, представляют собой определенное поведение в соответствии с уравнениями, указанными на графике. Но в реальном сценарии данных обычно мало. Эти случаи называются «отсутствующими точками данных» или «нулевым случаем». В этом случае существуют только средние по оконным элементам. Если элементы в окне отсутствуют, скользящие средние не будут использовать предыдущие точки данных для заполнения окна.
Пример:
Дата | 01.01.2018 | 01.02.2018 | 01.03.2018 | 01.04.2018 | 01.05.2018 | 01.06.2018 |
Первоначальный расчетный показатель | 10 | ОТСУТСТВУЕТ | 11 | ОТСУТСТВУЕТ | ОТСУТСТВУЕТ | 14 |
Скользящее среднее | (10) / 2 = 5 | (10 + ноль) / 1 = 10 | (НУЛЬ + 11) / 1 = 11 | (11 + NULL) / 1 = 11 | (НУЛЬ + НУЛЬ) = НУЛЬ | (НУЛЬ + 14) / 1 = 14 |
Как рассчитываются скользящие метрики
Скользящие метрики работают так же, как и обычные метрики, за исключением того, что используемые данные могут быть расширены за один период на скользящей основе. Поведение по умолчанию включает текущую точку данных для окна, которое использует текущее значение в сегменте для каждой точки данных.
Пример: Предположим, у нас есть набор точек данных для метрики (количество, сумма, среднее и т. д.). Тогда, скажем, мы используем «среднее» для этого примера с размером окна «2».
Дата | 01.01.2018 | 01.02.2018 | 01.03.2018 | 01.04.2018 | 01.05.2018 | 01.06.2018 |
Исходное количество точек данных | 12 | 17 | 20 | 10 | 15 | 25 |
Сумма значений | 36 | 52 | 78 | 62 | 55 | 89 |
Метрическая прокатка | 36/12 = 3 | (36 + 52) / (12 + 17) = 3,03 | (52 + 78) / (17 + 20) = 3,51 | (78 + 62) / (20 + 10) = 4,67 | (62 + 55) / (10 + 15) = 4,68 | (55 + 89) / (15 + 25) = 3,6 |
- Каждая следующая точка данных получает среднее значение сумм с использованием количества точек данных в пределах окна размером два.