АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Определение энтальпии продуктов сгорания и построение T-J диаграммы

Читайте также:
  1. CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003 «Общие принципы гигиены пищевых продуктов»
  2. I-t диаграмма продуктов сгорания
  3. I. Определение жестокого обращения с детьми.
  4. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДМЕТА МАТЕМАТИКИ, СВЯЗЬ С ДРУГИМИ НАУКАМИ И ТЕХНИКОЙ
  5. III. Расчет и построение кривой намагничивания ТЭД.
  6. MS EXCEL. Использование электронного табличного процессора excel: построение графиков. Взаимодействие excel с другими приложениями windows.
  7. T.5 Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров
  8. T.5. Определение нормальной скорости распространения пламени и термодинамических параметров.
  9. V. Определение классов
  10. V. Определение основных параметров шахтного поля
  11. V. Расчет и построение скоростной характеристики ТЭД, отнесенной к ободу колеса электровоза.
  12. V.2 Определение величин удельных ЭДС.

 

T, OC   JГ,кДж/кг
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 
 


3.Определение количества продуктов сгорания и их парциальных давлений:

 

Элементарный состав рабочей массы топлива

Марка топлива Элементарный состав, % Q , мДж/кг
Сг Нг Nгг Sг Aр Wр
Мазут флотский ф 5 85,3 12,4 0,3 2,0 0,15 1,0 40,9

 

 

Теоретически необходимое количество сухого воздуха VO

VO= 0,089(Сp+0,375Sp)+0,267Hp-0,033Оp = 0,089×(85,3+0,375×2)+0,267×12,4-0,033×0,3=10,959

М3/КГ

Теоретический объем азота

 

VON2=0,79V0+0,008Np=0,79×10,959+0=8,658 М3/КГ

 

Объем трехатомных газов

 

VRO2=0,01866(Cp+0,375Sp)=0,01866×(85,3+0,375×2)=1,605 М3/КГ

 

Теоретический объем водяных паров (a=1)

 

VOH2O=0,111Hp+0,012Wp+0,016VO+1,24GФ=0,111×12,4+0,012×1+0,016×8,658=1,527 М3/КГ

 

Избыточный объем воздуха

VИ =VO×(a-1)=8,658×(1,15-1)=1,299 М3/КГ

 

Действительный объем водяных паров

VH2O =VOH2O+0,016VO(a-1)=1,527+0,016×1,527×(1,15-1)=1,531 М3/КГ

 

Полный объем продуктов сгорания

VГ= VRO2+VON2+VOH2O+VO(a-1)=1,605+8,658+1,527+10,959×(1,15-1)=13,434 М3/КГ

 

Объемная доля трехатомных газов

rRO2=VRO2/VГ=1,605/13,434=0,119

 

Объемная доля водяных паров

rH2O =VH2O/VГ=1,531/13,434=0,114

 

Давление в топке Рт принимается 0,5 МПа

 

Парциальное давление трех-атомных газов

PRO2=rRo2×PT=0,119×0,5=0,0595 МПа

 

Парциальное давление водяных паров

PH2O=rH2O×PT=0,114×0,5=0,057 МПа

 

Суммарное парциальное давление

Pп=PRO2Н2О=0,0595+0,057=0,1165 МПа


 

5.Предварительный тепловой баланс котла

Низшая теплота сгорания топлива Qрн=40,9 МДж/кг

 

Коэффициент полезного действия котла ƞ=82 %

 

Потеря тепла от химической неполноты сгорания q3=0,005 %

 

Потеря тепла от механического недожога q4=0

 

Потеря тепла в окружающую среду q5=4 %

 

Потеря тепла с уходящими газами q2=100-(ƞ+q3+q4+q5)=100-(82+0,005+0+4)=13,995 %

 

Средняя изобарная объемная теплоемкость холодного воздуха Cхв=1,32 кДж/(м3*0С)

 

Температура топлива tтл =70 0С

 

Расход пара форсункой Wф=0,1 кг

 

Из таблиц водяного пара энтальпия влажного пара ix=2725,7 кДж/кг

 

Энтальпия сухого пара при давлении Рт из таблиц водяного пара i''=2500 кДж/кг

 

Энтальпия форсуночного пара iф=2746,57

 

Температура уходящих газов по T-J диаграмме Tуг=600 С

 

Паропроизводительность котла полная Dк=0,41667 кг/с

 

Энтальпия уходящих газов Jуг=q2*Qрр+Qв=0,13,995*1152*582,25=9386 кДж/кг

 

Температура питательной воды tпв=70 0С

 

Количество тепла, вносимое холодным воздухом в топку

Qв=a×Vo×Cхв×tхв=1,15×10,959×35×1,32=582,25 кДж/кг

 

Теплоемкость топлива

Cтл=1,738+0,00251×tтл=1,738+0,00251×70=1,9137 кДж/кг

 

Теплота, вносимая в топку топливом

iтл=Cтл×tтл=1,9137×70=133,96 кДж/кг

 

Тепло форсуночного пара

Qф=Wф×(iф-I’’)=0,1×(2746,57-2500)=24,65 кДж/кг

 

Распологаемое тепло

Qрр=Qрн+iтл+Qф+Qв=409+133,96+24,65+582,25=1152 кДж/кг

 

Энтальпия питательной воды

iпв=4,19×tпв=4,19×70=293 кДж/кг

 

Расчетный расход топлива

В=Dк×(iх-iпв)/Qрр×h=0,41667×(2725,7-293)/1152×82=0,011 кг/с

 

6. Расчет теплообмена в топке.

 

Полезное тепловыделение в топке

Q0=Qрн×(100-q3)/100+Qв+Qф+iтл=409×(100-0,005)/100+582,25+22,57+133,96=48,8 кДж/кг

 

Лучевоспринимающая поверхность нагрева в топке по данным HЛ=34,2 м2

Площадь стен, ограничивающих топочный объем по данным Fст=5,6 м2

Объем топки Vт=0,875 м3

 

Степень экранирования топки

Y= Hл/F=34,2/5,6=6,11

 

Коэффициент сохранения тепла

f=1-q5/100=1-0,04/100=0,96

 

Эффективная толщина излучающего слоя

S=3,6*Vт/F=3,6*0,875/5,6=0,563

 

Теоретическая энтальпия газов

Ja=Q0

 

Адиабатическая (теоретическая) температура газов по T-J диаграмме и величине Ja

Ta=1900

 

Адиабатная температура сгорания

Ja+273=1900,70 K

 

Температура газов за топкой принимается ориентировочно T'зт=363,0790С или 636,07 К

 

Энтальпия газов за топкой по T-J диаграмме и величине T'зт J'зт= 6512,37 кДж/кг

 

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vгср= Jа-J'зт /Tа-T'зт=6512,37 кДж/кг

 

Условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающей поверхности

Z=0.4

 

Тепловое напряжение лучевоспринимающей поверхности нагрева

qн= B*Q0/z*Hл=0.011×48800/0.4×34.2=39 кВт/м2

 

Произведение y*z=0.4×6.11=2.444

 

Суммарная объемная доля трехатомных газов

r=rH2O+rRO2=0.233

 

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

Кr=((2,47+5,06*rH2O)/((PRO2+PH2O)*S)1/2-1,02)*(1-0,37*Т'зт/1000)*r=((2.47+5,06×0.114)/(0.595+

+0.057)×0.563)0.5-1.02)×(1-0.37×636/1000)×0.233=((3.047/0.367)0.5-1.02)×0.055=0.333 1/Мпа×м

 

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

Кc=0,306*(2-a)*(1,6*Т'зт/1000-0,5)*Cp/Hp=0,306*(2-1,15)*(1,6*636/1000-0,5)*6,88=1,61 1/МПа*м

 


 

Коэффициент ослабления лучей топочной среды

K=kr+kc =0.333+1.61=1.943 1/МПа*м

 

Давление в топке(абсолютное) принимается Pt 0,1 МПа

 

Степень черноты светящейся части факела

асф=1-е-K*Pt*S=1-е1,943*2500*0,563=0,27178

 

Степень черноты несветящихся трехатомных газов

ar=0,22755

 

Эффективная степень черноты факела

aф =m*aсф+(1-m)*aг=0,272

 

Степень черноты топки

aт=aф/(aф+(1-aф)*yэ)=0,272/(0,272+(1-0,272)*2,4)=0,134

 

Критерий Больцмана где s0=5,67*10-8Вт/(м24)

 

B0=f*B*Vг*cср/s0*z*Hл*(Та)3=0.0096*0.011*6512/s0*0.4*34.2*19003=0.82

 

Параметр, характеризующий распределение температуры по высоте топки
принимается 0,69

 

Расчетная температура газов за топкой

Jзта/(М*(aт/B0)0,6+1)-273=677 С0 или 950 К

 

Расчетная энтальпия газов за топкой По T-J диаграмме

Iзт=17000 кДж/кг

 

Количество тепла, передан-ное за топкой (тепловой поток)

Qл=B*(Iа-Iзт)*f=0,011*(48800-17000)*0,96=335,8 кВт

 

Количество тепла, переданное в топке по предварительному расчету

Q'л =B*(Iа-I'зт)*f=336 кВт

 

Расхождение ∆Qл 0,059 %

 

Коэффициент прямой отдачи

m=f*(Iа-Iзт)/Iа*100=0.96*(48800-17000)/48000*100=63.6 %

 

Действительное тепловое напряжение топочного объема

qv =Qл/Vт=335.8/0.875=383.77 кВт/м3

 


 


1 | 2 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.014 сек.)