Um dispositivo de aquecimento que usa nitrogênio para substituir o vapor superaquecido nos processos de produção industrial. Este dispositivo foi projetado para melhorar a segurança, melhorar a eficiência e promover a economia de energia e a simpatia ambiental no processo de produção.
O dispositivo de aquecimento consiste em um forno de aquecimento, um tubo de gás de combustão do forno de aquecimento, uma tubulação de aquecimento de nitrogênio, uma entrada de tubulação de aquecimento de nitrogênio e uma tomada de tubulação de aquecimento de nitrogênio. O tubo de gás de combustão do forno de aquecimento está posicionado acima do forno de aquecimento, e a tubulação de aquecimento de nitrogênio é em forma de espiral dentro do tubo de gás de combustão.
Na produção industrial, é utilizado nitrogênio gerado durante o processo de produção, o que torna a tecnologia de processamento de alcatrão mais segura. Além disso, o nitrogênio é usado para selar certos produtos na indústria de processamento químico. Como o nitrogênio é um gás inerte, esse processo aumenta significativamente a segurança em todo o processo de produção.
Além disso, o dispositivo de aquecimento utiliza gás industrial exausto para substituir o vapor, alcançando os objetivos de economia de energia e simpatia ambiental. O dispositivo é simples em estrutura, tornando -o conveniente para produção industrial e fácil de operar.
Pontos chave:
1. Um dispositivo de aquecimento que usa nitrogênio para substituir o vapor superaquecido nos processos de produção industrial.
2. Projetado para melhorar a segurança, melhorar a eficiência e promover a economia de energia e a simpatia ambiental.
3. Consiste em um forno de aquecimento, um tubo de gás de combustão de forno de aquecimento, uma tubulação de aquecimento de nitrogênio, uma entrada de tubulação de aquecimento de nitrogênio e uma tomada de tubulação de aquecimento de nitrogênio.
4. A tubulação de aquecimento de nitrogênio está localizada dentro do tubo de gás de combustão.
5. O nitrogênio gerado durante a produção é utilizado para aumentar a segurança na tecnologia de processamento de alcatrão.
6. O nitrogênio é usado para selar certos produtos na indústria de processamento químico para aumentar a segurança.
7. O gás exausto industrial é utilizado para substituir o vapor, alcançando economia de energia e simpatia ambiental.
8. O dispositivo de aquecimento tem uma estrutura simples, tornando -o conveniente para a produção industrial.
9. O dispositivo é fácil de operar.
Questões:
1. Qual é o objetivo do dispositivo de aquecimento?
2. Como o dispositivo aumenta a segurança na tecnologia de processamento de alcatrão?
3. Qual o papel do nitrogênio na indústria de processamento químico?
4. Como o dispositivo promove a economia de energia e a simpatia ambiental?
5. Qual é a estrutura do dispositivo de aquecimento?
6. Qual é a posição do tubo de gás de combustão do forno de aquecimento?
7. Como o oleoduto de aquecimento de nitrogênio é projetado?
8. Qual é a fonte de nitrogênio usada no processo de produção?
9. Por que o nitrogênio é considerado um gás inerte?
10. Quais são as vantagens do uso de gás exausto industrial para substituir o vapor?
11. É o complexo do dispositivo de aquecimento em estrutura?
12. De que maneira o dispositivo traz conveniência para a produção industrial?
13. Está operando o dispositivo de aquecimento fácil?
14. Como o dispositivo contribui para a melhoria da eficiência?
15. O dispositivo de aquecimento pode ser usado em várias indústrias?

Gas vs vapor: que tem mais energia

Diagrama de entalpia-entropia para vapor superaquecido

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Abstrato

Divulgado é um dispositivo de aquecimento com nitrogênio usado para substituir o vapor superaquecido. O dispositivo de aquecimento compreende um forno de aquecimento, um tubo de gás de combustão do forno de aquecimento, uma tubulação de aquecimento de nitrogênio, uma entrada de tubulação de aquecimento de nitrogênio e uma tomada de oleodução de nitrogênio. O tubo de gás de combustão do forno de aquecimento está localizado acima do forno de aquecimento, e o oleoduto de aquecimento de nitrogênio está em espiral dentro do tubo de gás de combustão. O nitrogênio gerado na produção industrial é utilizado na tecnologia de produção e uma tecnologia de processamento de alcatrão é feita para ser mais segura. Além disso, na indústria de processamento químico, o selo de nitrogênio precisa ser realizado em alguns produtos e, devido ao fato de o nitrogênio ser o gás inerte, a segurança é melhorada no maior grau em todo o processo de processamento de produção. Além disso, o gás industrial exausto é usado para substituir o vapor e, portanto, os propósitos de economia de energia e simpatia ambiental são alcançados. O dispositivo de aquecimento é simples em estrutura, traz conveniência à produção industrial e é conveniente para operar.

Descrição

Um tipo de aquecedor que substitui o vapor superaquecido por nitrogênio

Campo técnico

O modelo de utilidade está relacionado a um tipo de aquecedor, especialmente um tipo de aquecedor que substitui o vapor superaquecido por nitrogênio.

Tecnologia de fundo

Atualmente, a indústria de processamento de alcatrão é servida como transportadora de calor depois de usar o aquecimento a vapor e, para o suprimento de calor da tecnologia de produção secundária, quando o vapor ao vivo (aberto) aquecido, o vapor foi introduzido diretamente no meio aquecido e misturado com médio.A ocasião em que esse método é aplicável para permitir que o líquido condensado de meio aquecido e vapor misture; Quando o aquecimento indireto do vapor, pela partição que transfere o calor do trocador de calor, quando o vapor não tiver condensação total no trocador de calor, parte do vapor será descarregado com líquido de condensado, faz com que o consumo de vapor aumente, não retire o vapor para condensado líquido.In addition, use the steam heating, be unsuitable for too high temperature, if the temperature of heating is enough high, steam can be broken down into hydrogen and oxygen, namely superheated vapor, in a single day superheated vapor is lighted, and the heat that discharges is the common hydrogen of equivalent and the several times after the oxygen reaction, 1m 3 100 ℃ water becomes 100 ℃ steam, and its volume is 1700 m 3 If the steam that becomes more than 300 ℃ then is 3000 m 3 Above.Blasta a vapor perigoso e o acidente de explosão causado pelo vapor são muito gerais, e a explosão que a transformação de fase causa é chamada de explosão de vapor.Modal no acidente de explosão de vapor é exatamente o acidente de explosão que causa após o vapor de água.Aumentar com o consumo horário de água também fortalece a dificuldade de descarte de esgoto, causa grande desperdício no custo de produção e processamento.

Sumario da invenção

O problema pesado que ocorre para resolver o aquecimento a vapor melhorou a qualidade dos produtos e reduz o custo acabado e reduz a produção de esgoto, assim um tipo de novo prático que fornece, o nitrogênio fácil substitui a unidade de processamento (planta) do vapor.

O esquema técnico de que seu problema técnico que resolve o modelo de utilidade adota é: um tipo de aquecedor que substitui o vapor superaquecido por nitrogênio compreende o forno de aquecimento, o tubo de gases de pilha de forno de aquecimento, o tubo de água de nitrogênio, a importação de água de nitrogênio nas costas, a saída da água de nitrogênio; O tubo de gases de pilha do forno de aquecimento está posicionado na parte superior do forno de aquecimento, a água nitrogênio de volta no tubo de gases de pilha na forma de uma espiral.

O nitrogênio descrito no modelo de utilidade é aquecido a 380 ℃ ~ 420 ℃ por aquecimento de gases de pilha de fornos.

Os efeitos benéficos do modelo de utilidade são: a tecnologia de produção de modelo de utilidade foi utilizada o nitrogênio que produz na produção industrial e torna a tecnologia de processamento de alcatrão mais segura e, na indústria da indústria química, o produto emendar o produto precisa do envelope de nitrogênio, o nitrogênio é o gás inerte, melhorou a maior parte da segurança em todo o processo de fabricação.

Além disso, utilize gases residuais industriais para substituir o vapor, conservação de energia e o meio ambiente.A estrutura do dispositivo é simples, é fácil de adequar -se à produção industrializada e fácil de operar.

Descrição dos desenhos

Figo. 1 é a representação estrutural do presente modelo de utilidade;

Entre a figura: 1, forno de aquecimento; 2, tubo de gases de pilha do forno de aquecimento; 3, água de nitrogênio de volta; 4, importação de água de nitrogênio; 5, saída de backs de água de nitrogênio.

A modalidade específica

Abaixo em conjunto com o exemplo, esta patente é descrita ainda mais.

Modalidade 1:

Como mostrado na Figura 1, o nitrogênio entra na água de nitrogênio 3 no tubo de gases de pilha de forno de aquecimento 2 por importação de água de nitrogênio 4, é aquecida a 380 ℃ por aquecimento do forno, folhas de aquecimento pilha de pilha de gases 2 por água de nitrogênio back outling 5 novamente, para a técnica subsequente.

Modalidade 2:

Como mostrado na Figura 1, o nitrogênio entra na água de nitrogênio 3 no tubo de gases de pilha do forno de aquecimento 2 por importação de água de nitrogênio 4, é aquecida a 420 ℃ por aquecimento do forno, folhas de folhas pilha de pilha de pilhas Tubo 2 por água de nitrogênio Back Outlet 5 novamente, para técnica subsequente.

Reivindicações (2)

1. Um aquecedor que substitui o vapor superaquecido por nitrogênio é caracterizado nisso: compreende o forno de aquecimento, tubo de gases de pilha de forno de aquecimento, água de nitrogênio nas costas, a importação de água de nitrogênio, a saída da água de nitrogênio nas costas; O tubo de gases de pilha do forno de aquecimento está posicionado na parte superior do forno de aquecimento, a água nitrogênio de volta no tubo de gases de pilha na forma de uma espiral.

2. O aquecedor que substitui o vapor superaquecido por nitrogênio, conforme reivindicado na reivindicação 1, é caracterizado por: descrito o nitrogênio é aquecido a 380 ℃ ~ 420 ℃ Ao aquecer os gases da pilha de fornos.

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Eventos legais

Data de publicação concedida: 20131016

Data de finalização: 20150424

Gas vs vapor: que tem mais energia?

Gas vs água: que tem mais energia depende de ke+ pe de ar e água. Vamos começar do nível molecular. Vamos tomar o ar como um exemplo de gás.

Ar: O ar consiste em gases N2 e O2. Ambos os gases são de natureza diatômica e não polar. Todas as moléculas diatômicas são lineares e caracterizadas por um único parâmetro que é o comprimento da ligação ou a distância entre os dois átomos. O nitrogênio diatômico tem uma ligação tripla, o oxigênio diatômico tem uma ligação dupla. Eles têm apenas uma atração intermolecular de van der Waals fraca trabalhando entre eles. Os graus totais de liberdade de uma molécula diatômica na qual a molécula carrega energia é cinco [três translacionais e dois rotacionais]. Cada um desses modos recebe uma parcela igual da energia de 1/2kbt [k é constante de Boltzmann e T é temperatura. Assim, a energia interna total em uma molécula diatômica = 5/2kbt. Os átomos em uma molécula podem armazenar energia em vibrações e rotações, bem como traduções. Em cada sentido, a energia pode ser armazenada na molécula é chamada de um grau de liberdade. O fator de compressibilidade para o ar em alta temperatura é> 1. Isso existe um desvio positivo das leis ideais de gás.

Vapor superaquecido: É um produto da água que é uma molécula polar triatômica. Água’S-BONDS BURNS BURNA A 100 DEGC que deixa as forças de van der Walls para permanecer enquanto o vapor se superaquece. Moléculas de água [peso mol = 18 contra o peso mol 28 g/mol são muito menores. Isso torna o vapor superaquecido mais compressível que o ar [espaço mais vazio/volume da unidade]. Uma molécula triatômica não linear, como o vapor superaquecido [água] tem um total, nove graus de liberdade possíveis (três translacionais, três rotacionais e três vibracionais), mas apenas sete são acessíveis a temperaturas mais baixas. A energia interna de uma molécula de vapor superaquecida pode ser qualquer coisa de 7/2kbt a 9/2kbt. Muito mais do que ar. Uma estimativa muito conservadora é o vapor superaquecido tem energia interna mais de 1.4 vezes de ar. Isso explica que o vapor superaquecido tem muito mais energia do que o ar. Isso também explica por que o vapor superaquecido tem calor muito mais específico do que o ar em condições semelhantes. A 100 bar, 500 degc, o ar tem cerca de 1.108 kJ/kg-k calor específico, enquanto o vapor superaquecido tem cerca de 2.589 KJ/kg-k calor específico, que é cerca de 2.5 vezes. Consequentemente, para o mesmo reservatório quente e reservatório frio DT [Princípio de Carnot], o ar tem uma entalpia menos específica DH. (dh = cp [t quente – t frio]). Isso precisa de uma turbina a gás com DT muito mais alto nos reservatórios quentes e frios. Isso foi discutido em mais detalhes mais tarde.

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Diagrama de entalpia-entropia para ar

Eixo y é uma entalpia específica em KJ/kg. O eixo x é entropia em KJ/kg-k. Linhas vermelhas são linhas de pressão no MPA. A linha vermelha extrema do lado direito significa 0.001 MPA e a linha vermelha extrema do lado esquerdo fica por 10 MPa. Black Bold quase linhas horizontais são linhas de temperatura. Existem duas observações importantes emergindo desse diagrama [1] a uma temperatura constante à medida que a pressão aumenta, a entalpia permanece praticamente constante enquanto a entropia reduz e [2] a pressão constante à medida que a temperatura aumenta, a entalpia e a entropia aumentam ambos.

A observação mais importante é a entalpia específica do ar 100 bar/500 degc é apenas = 795.9 kJ/kg

Diagrama de entalpia-entropia para vapor superaquecido

Eixo y [gráfico LHS] é expresso como KJ/kg. O eixo x é a entropia expressa como KJ/kg-k. Existem dois conjuntos de linhas curvas na imagem. Estes são bem explicados o que eles representam. As curvas arredondadas para cima são linhas de temperatura expressas como degc. As curvas arredondadas para baixo são linhas de pressão. A imagem sugere o seguinte: [1] a uma temperatura constante quando a pressão aumenta a redução da entalpia e também a entropia reduz [2] a pressão constante quando a temperatura é aumentada de entalpia e entropia, ambos aumentam. A observação mais importante é a entalpia específica do vapor superaquecido a 100 bar/500 graus = 3373.81 kJ/kg.

Há uma enorme diferença na entalpia entre o vapor e o ar superaquecido. O vapor superaquecido tem entalpia em 100 bar/500 graus mais de quatro vezes o de ar. O ar não pode alcançar o vapor superaquecido’S entalpia mesmo a 1700 degc e 100 bar. Então, ar’S entalpia é uma grande limitação ao oferecer trabalho mecânico. A questão é por que? Isso é explicado abaixo através dos gráficos de compressibilidade do ar e do vapor superaquecido.

Resumo: Comparação de vapor de ar vs superaquecida

No nível molecular

A energia interna do ar = 5/2kt [O2 e N2 no ar são moléculas diatômicas]

A energia interna do vapor superaquecido> 7/2kt. A energia interna do vapor superaquecido é pelo menos 1.4 vezes mais do que o ar. [Explicado acima]

No nível de propriedades termofísicas

Eu expliquei cada ponto na tabela LHS na minha nota acima. Existem dois pontos -chave para o ar em comparação com o vapor superaquecido [1] o ar tem menos energia interna e [2] é menos compressível. Portanto, sob temperatura de pressão semelhante, o ar tem menos entalpia que o vapor.

Turbina a gás vs vapor:

Ciclo de gás combinado: Uma grande turbina a gás de um ciclo único normalmente produz, por exemplo, 300 megawatts de energia elétrica e tem 35 a 40% de eficiência térmica. Modern Combined Combined Cycle Gas Turbine (CCGT) Plantas, nas quais o ciclo termodinâmico consiste em dois ciclos de usina (e.g. O ciclo Brayton e o Ciclo Rankine), podem obter uma eficiência térmica de cerca de 55-60 %. No ciclo combinado, um gerador de vapor de recuperação de calor (HRSG) captura o calor do escape da turbina a gás que de outra forma escaparia através da pilha de escape. O HRSG cria vapor do calor de escape de turbinas a gás e o entrega à turbina a vapor. A turbina a vapor oferece eletricidade adicional. A turbina a vapor envia sua energia para o eixo de acionamento do gerador, onde é convertido em eletricidade adicional. Como as turbinas a gás têm baixa eficiência na operação de ciclo simples, a produção produzida pela turbina a vapor representa cerca de metade da turbina de ciclo combinado de ciclo. A eficiência elétrica geral de um sistema de energia de ciclo combinado está normalmente na faixa de 50 a 60%

O vapor contém nitrogênio

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O vapor contém nitrogênio

О эээ сйранibus

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