Основные принципы составления материального баланса

Для периодических процессов необходимо составлять на основании опытных данных баланс времени. Для непрерывных процессов при установившемся режиме все условия остаются неизменными, и поэтому расчёт материальных и тепловых балансов ведётся на единицу времени (кг/ч или тыс. т/год для материальных балансов, Вт (Дж/с) или кВт (кДж/с) для тепловых балансов).

В периодических процессах условия и составы меняются, поэтому расчеты ведут на длительность всего цикла работы. В этом случае баланс может быть составлен не только на операцию (цикл), но также на сутки или на 1т готового продукта. На 1т готового продукта удобно составлять материальные балансы и для непрерывных процессов. Все эти балансы легко преобразуются один в другой с помощью соответствующих коэффициентов.

Выполнение расчётов по составлению материальных и тепловых балансов требует ясного представления о существе процессов, а при сложном составе и рециркуляции перерабатываемых продуктов - еще и соблюдение определенной последовательности. Целесообразно придерживаться следующего порядка:

- изображение технологической схемы;

- изображение диаграммы материальных и тепловых потоков;

- уточнение задачи (цели) и выполнение расчётов.

Технологическая схема может быть выполнена в виде наброска, но достаточно подробно. На схеме должны быть нанесены все без исключения линии материальных потоков - основных и вспомогательных. Для материальных потоков указываются составы и их величина. При этом легко установить, какие недостающие величины подлежат определению расчётным путем.

Диаграммы материальных и тепловых балансов изображаются в соответствии с технологической схемой. Диаграмма в значительной мере облегчает расчёты и уменьшает вероятность ошибок. При отсутствии рециркуляции аппараты можно обозначать точками, а потоки - стрелками, направленными к точке (входящие в аппарат потоки) или от точки (выходящие из аппарата потоки). На таких диаграммах необходимо указывать все без исключения приходные и расходные статьи баланса, даже, если впоследствии некоторыми из них можно пренебречь. Более наглядной является диаграмма, на которой аппараты изображаются в виде прямоугольников, а материальные или тепловые потоки - в виде полос, примыкающих к прямоугольнику слева, если поток входит в аппарат, и справа - если выходит из него. Ширина полос должна быть по возможности пропорциональна известной или ожидаемой величине потока. При этом ширина полос слева и справа для каждого прямоугольника должна быть одинакова.

Уточнение задачи расчета материального баланса заключается в изучении диаграммы и установлении, какие величины, характеризующие потоки, уже известны и какие из них должны являться предметом расчета.

Расчёт материального баланса основан на законе сохранения материи. При установившемся процессе сумма всех материальных потоков, поступающих за определенное время на установку должно быть равно сумме потоков, выходящих с установки.

В конце всех расчётов составляется сводная таблица материального баланса проектируемого производства.

Дата добавления: 2015-07-17