Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Объем воздуха и продуктов полного сгорания



Расчет количества воздуха, количества и состава продуктов сгорания основывается на реакциях полного сгорания компонентов (см. приложение 1).

Результаты расчета оформляются в табличной форме, правильность расчета проверяется составлением материального баланса.

Расчет также можно провести, используя формулы из приложения 3.

Пример. Рассчитать количество и состав продуктов сгорания для мазута следующего состава:

Окислитель – атмосферный воздух, влагосодержанием воздуха пренебречь.

Вариант А. Записываем реакции полного сгорания для горючих компонентов мазута:

С + О2 = СО2;

;

.

Последовательно заполняя таблицу 2, находим необходимое количество кислорода для осуществления реакция горения, теоретический расход воздуха, количество продуктов сгорания, их объем и объемный процентный состав. Полученные значения пересчитываются для коэффициента расхода воздуха .

Для удобства записи расчет ведется на 100 кг горючего. Материальный баланс процесса приведен в таблице 3.

Вариант Б. По формулам из приложения 3.

Теоретический расход сухого кислорода:

= 0, 01· [1, 867 · 85, 6 + 5, 56 · 10, 5 + 0, 7· (0, 7 - 0, 5)] = 2, 184 м3/кг.

Теоретический расход сухого воздуха:

= 100 · 2, 184/21 = 10, 4 м3/кг.

Расход сухого воздуха при :

Vв =1, 2 · 10, 4 = 12, 48 м3/кг.

Выход сухих трехатомных газов:

, м3/кг;

, м3/кг.

Теоретический выход азота:

= 0, 008 · 0, 7 + 0, 01 · 79 · 10, 4 = 8, 222 м3/кг.

Теоретический выход водяных паров:

= 0, 111·10, 5+0, 0124·2, 0 = 1, 190 м3/кг.

Выход продуктов полного сгорания при =1, 2:

Vг = l, 597 + 0, 0049 + 8, 222 + 1, 190 + (1, 2 - 1)·10, 4 = 13, 094 м3/кг.

Объемный состав продуктов полного сгорания:

Некоторое расхождение результатов расчета по вариантам А и Б обусловлено погрешностью вычислений.

Табл. 2. Форма таблицы для расчета расхода воздуха и состава продуктов сгорания топлива

Участвуют в горении
топливо воздух
состав содер-жание масса мол. масса кол-во молей О2 N2 всего
  % кг   моль моль моль моль кг
С 85, 6 85, 6 7, 133 7, 133 9, 764·3, 762 = = 36, 732 9, 764 + +36, 732 = = 46, 496 46, 896·22, 4= = 1041, 51
Н 10, 5 10, 5 5, 250 2, 625
S 0, 7 0, 7 0, 022 0, 022
О 0, 5 0, 5 0, 016 -0, 016
N 0, 7 0, 7 0, 025 -
W 2, 0 2, 0 0, 111 -
=1 - - 9, 764 21 % 36, 732 79 % 46, 496 100 % 1041, 51 100 %
=1, 2 Всего - - - - 9, 764·1, 2 = =11, 717 11, 717·3, 762= = 44, 079 55, 796 55, 796·22, 4 = =1249, 83

Табл. 2. (продолжение) Форма таблицы для расчета расхода воздуха и состава продуктов сгорания топлива

Образуются при горении
газообразные продукты
СО2 Н2О SO2 О2 N2 всего
моль моль моль моль моль моль м3
7, 133 - - - 36, 732   49, 270·22, 4 = = 1103, 65
- 5, 250 - - (из возд.)
- - 0, 022 - -
- - - - -
- 0, 111 - - 0, 0107
- - - - -
7, 133 14, 48 % 5, 361 10, 88 % 0, 022 0, 04 %   37, 0097 74, 60 % 49, 270 100 % 1103, 65
7, 133   12, 18 % 5, 361   9, 15 % 0, 022   0, 04 % 11, 717 – 9, 764 = = 1, 953 3, 33 % 44, 079 + 0, 025 = = 44, 104 75, 30 % 58, 573 100 % 1312, 04  

Табл. 3. Материальный баланс горения

Получено, кг
СО2 7, 133·44 = 314
Н2О 5, 361·18 = 96, 4
SO2 0, 022·64 = 1, 4
О2 1, 953·32 = 62, 4
N2 44, 104·28 = 1235
Зола
Всего
Поступило, кг
Мазут
Воздух:  
кислород 11, 717·32 = 375
азот 44, 079·28 = 1234
Всего

Плотность продуктов сгорания:

.

Низшая теплота сгорания

Наиболее точной формулой для определения низшей теплоты сгорания твердого и жидкого топлива является формула Менделеева:

. (2)

Для газообразного топлива:

(3)

т. е. определяется суммированием тепловых эффектов реакций горения.

Температура горения топлива

Эта часть расчета необходима для того, чтобы установить, обеспечивает ли данное топливо нужную температуру нагрева металла, и если не обеспечивает, то определить необходимую степень подогрева сред, участвующих в горении.

Энтальпия продуктов сгорания определяется по формуле:

iобщ = iх + Qф / Vг, кДж/м3, (4)

где iх - химическая энтальпия продуктов сгорания,

- недожог топлива, кДж/кг (кДж/м3); (5)

Qф - физическое тепло, вносимое воздухом и топливом (газом),

Qф = Qв + Qт = iв·Vв + iт·Vт, кДж/м3, (6)

где iв - энтальпия воздуха, кДж/м3;

iт - энтальпия топлива (газа), кДж/м3.

 

Далее задаются несколькими температурами горения и определяют для них энтальпию одного м3 продуктов сгорания (7) энтальпию газов находим, пользуясь приложением 4.

По полученным значениям строят график зависимости энтальпии одного м3 продуктов сгорания от температуры и графически находят расчетную температуру горения по известной энтальпии iобщ.

(7)

Действительная температура газов в печи определяется из выражения:

°С (8)

где - опытный пирометрический коэффициент (для методических печей – 0, 7 – 0, 75).

Если температура газов недостаточна для нагрева металла, расчет повторяют при более высокой исходной температуре воздуха и газа.

 

Пример. Для условий предыдущего примера рассчитать температуру горения. Химический недожог принять 3% , температуру воздуха - 200 °С, пирометрический коэффициент - 0, 7.

Химическая энтальпия продуктов сгорания:

iх = (1 – 0, 03) ·39891/13, 094 = 2955, кДж/м3.

Из приложения 4 при 200 °С изобарная теплоемкость воздуха:

ср = 1, 31 кДж/(м3·К), тогда iв = ср·t = 1, 31·200 = 262 кДж/м3.

Qф = Qв = i·Vв = 262 - 12, 48 = 3270 кДж/м3;

iобщ = 2955 + 3270/13, 09 = 3205 кДж/м3.

Выбираем для расчета температуру продуктов сгорания 1800 °С. Используя приложение 4, получаем

i = 1800 · (2, 391 – 2, 19 % + 1, 468 – 75, 34 % + 1, 554 – 3, 33 % + 1, 921 – 9, 09 % + 2, 391 –

– 0, 04 %) /100 % = 2495 кДж/м3.

Для 2200 °С - i = 3114 кДж/м3.

Для 2300 °С - i = 3271 кДж/м3.

Графически определяли, что iобщ= 3205 кДж/м3 соответствует расчетная температура tpaсч = 2258 °C. Действительная температура горения tдейст = 0, 7·2258 = 1581 °С.

 





Читайте также:

  1. S:Укажите верную характеристику предложения: Вода была теплей воздуха, и парное тепло от разгоряченных водяных туш усиливало ощущение одухотворенности природы - море казалось живым.(В.Гроссман)
  2. Автоматизация систем кондиционирования воздуха
  3. Амортизация как способ полного воспроизводства основных фондов. Виды амортизации. Норма амортизации. Амортизационный фонд. Методы начисления и учета амортизации.
  4. Анализ влияния цен на объемы затрат и выпуска. Основное уравнение фирмы
  5. Анализ объема менее эффективен на рынке товарных фьючерсов
  6. Анализ объема продаж в отрасли и определение доли рынка компании.
  7. Ведомость вычисления объёма земляных работ
  8. Вертикальная интеграция — это процесс замещения трансакций на рынках ресурсов и продуктов внутрифирменными трансакциями.
  9. ВИДЫ И ОБЪЕМ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ В ЧАСАХ
  10. Виды кредитных продуктов в Сбербанке.
  11. Витаминизация пищевых продуктов.
  12. Влажность воздуха. Испарение и испаряемость.


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-15; Просмотров: 1256; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2023 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.015 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь