Файл: Курсовая работа Исследование термодинамических процессов и расчет углеводородной смеси.docx
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 418
Скачиваний: 6
В основных технологических установках и устройствах нефтяной и газовой промышленности наиболее часто встречающимися газами являются углеводородные или их смеси с компонентами воздуха и небольшим количеством примесей других газов. Это могут быть процессы в газгольдерах, пропан-бутановых хранилищах, сырьевых и товарных парков нефтеперерабатывающих заводов, нефтебаз, нефтеперекачивающих станций, а также в газораспределительных сетях газоснабжения населенных пунктов.Целью термодинамического расчета является определение основных параметров газовой смеси в конечном состоянииТеплообменным аппаратом (теплообменником) называется устройство, в котором осуществляется теплообмен между двумя или несколькими теплоносителями.В рекуперативных теплообменниках теплоносители непрерывно омывают разделяющую стенку (поверхность теплообмена) с двух сторон и обмениваются при этом теплотой. В рекуперативном трубчатом теплообменнике один из теплоносителей протекает внутри труб, а второй омывает их наружные поверхности.Цель конструктивного расчета состоит в определении величины поверхности теплообмена по известному количеству передаваемой теплоты и температурам теплоносителей на входе и выходе аппарата.1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ С ИДЕАЛЬНЫМИ УГЛЕВОДОРОДНЫМИ СМЕСЯМИ1.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ1 кг газовой смеси в распределительной газовой сети (в емкостях хранения сжиженных нефтяных газов) в зависимости от состава совершает термодинамические процессы от состояния 1 до состояния 2 с показателями.Объем газовой смеси во всех процессах изменяется в раз. Состав смеси в объемных долях:Метан Этан Углекислый газ Азот Вода Смесь обладает свойствами идеального газа.Начальное (в состоянии 1) давление Па, температура CОпределить основные параметры газовой смеси в состоянии 1 (
и состоянии 2 (
), изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии смеси, работу, внешнюю теплоту процесса, коэффициент распределения энергии в процессах.
Все расчеты были выполнены в соответствии с методическими указаниями [1].
1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГАЗОВОЙ СМЕСИ ОДИНАКОВЫХ ДЛЯ ВСЕХ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
1.2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ СМЕСИ
,
1.2.2 МАССОВЫЕ ДОЛИ СМЕСИ
где
1.2.3 ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ СМЕСИ
,
1.2.4 ОБЪЕМ ГАЗОВОЙ СМЕСИ В НАЧАЛЬНОМ СОСТОЯНИИ
,
1.2.5 ОБЪЕМ ГАЗОВОЙ СМЕСИ В КОНЕЧНОМ СОСТОЯНИИ
,
1.3 ПОЛИТРОПНЫЙ ПРОЦЕСС С ПОКАЗАТЕЛЕМ ПОЛИТРОПЫ
1.3.1 ДАВЛЕНИЕ ГАЗОВОЙ СМЕСИ В КОНЕЧНОМ СОСТОЯНИИ
, Па
Па
1.3.2 ТЕМПЕРАТУРА ГАЗОВОЙ СМЕСИ В КОНЕЧНОМ СОСТОЯНИИ
, K
1.3.3 СРЕДНЯЯ ТЕМПЕРАТУРА ПРОЦЕССА
, K
1.3.4 СРЕДНЯЯ ИЗОБАРНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВОЙ СМЕСИ
,
Мольные теплоемкости неуглеводородных газов
,
Мольная теплоемкость углекислого газа
,
Мольная теплоемкость азота
28,5372 0,0053905
,
Мольная теплоемкость воды
32,8367 0,0116611
,
=
1.3.5 СРЕДНЯЯ МАССОВАЯ ИЗОБАРНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ГАЗОВОЙ СМЕСИ
,
1.3.6 СРЕДНЯЯ МАССОВАЯ ИЗОХОРНАЯ ТЕПЛОЁМКОСТЬ ГАЗОВОЙ СМЕСИ
,
1.3.7 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ РАБОТА ПРОЦЕССА
,
1.3.8 ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ РАБОТА ПРОЦЕССА
,
1.3.9 ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ
,
1.3.10 ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТАЛЬПИИ
1.3.11 ИЗМЕНЕНИЕ ЭНТРОПИИ
,
1.3.12 ТЕПЛОТА ПРОЦЕССА
1.3.13 КОЭФФИЦИЕНТ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ
1.3.14 ПРОВЕРКА ПРАВИЛЬНОСТИ РАСЧЕТОВ
,