Материальный баланс горения топлива

Г3) Расчет горения топлива. Опред-е кол-ва воздуха, необходимого для горения топлива. Коэффициент расхода воздуха

Цель расчета - опред-е расхода воздуха, кол-ва и состава продуктов сгорания и темпер-ры горения. Исх данные: вид топлива, конструкция сжиг устр-ва, опреде велич коэф-та расхода воздуха n и тем-ры подогрева т и в.

Расход в. можно определить в объемных единицах (газообраз топливо) и в ед массы (жидкое и тв). Как при гор газа, так и при гор. углерода,кол-ва кислорода и воздуха, получ на основе хим реак-ций,явл. наименьш кол-ва, кот. необх для полного окисления ед. горючего в-ва. Такое необходимое кол-во возд (О2) наз-ся теоретическим. На практике для полного сжигания требуется подавать кол-во, превышающее теоретич(действительное). Величину, показ-щую отношение действительного расхода воздуха к теоретич n=Vд/Vт наз-ют коэф-том расхода воздуха.

1)пересчет на влажное топливо= %СН4*100/(100+0,1242W),, где W для каждого газа дано

2)опред теплоту сгорания обоих газов Q_н^р= Q_CH4* %СН₄^р + Q_C3H8*%C₃H₈^р +.....

3)опред доли газов x=(Qнр(1газа)- Q_н^р(смеси))/(Qн^р(1газа)- Qн^р(2газа))-доля газа 2; доля первого газа = 1-х

4) опред состав смешенного газа в %, Y(см)=Y1*х – Y2*(1-x); (СН₄см=%СН₄ *х+%СН₄(1-х))...должна получится Σ=100%; проверка теплоты сгорания смеш газа Qнр(смеси) расчетное должно быть равно данному.

5)расчет кол-ва воздуха. исходя из хим рекций. СН4+2О₂=СО2+2Н2О

находим V(О₂)м³, находим N₂= V(О₂)*79/21Изначально ведется расчет при n=1, затем при данном n, путем умножения заданного n на полученный V(O₂) и V (N₂). Считаем образ продукт сгорания м³ по реакциям.

6) находим плотности компонентов газа ρ=Мr/22,4

7) составляем материальный баланс (приход-расход) см в 5

8)определение тем-ры горения топлива при подогрева воздуха iд=(Qн^р*iв*Lн)/Vпр сгор. Считаем энтальпию продуктов сгорания при 2-х разных температурах

8)нахождение Т калориметрической Tк=Т1+(iд-i1)/(i2-i1), где i1-энтальпия при Т1, Т2 соотв.

Определение состава и кол-ва прод-тов горения топл.

1 м³ СН₄; n = 1; n = 1,2

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О(n)

Vпр сгор = V_co2+V_H2O(n)+V_N2 (n=1)

V_co2=1м³; V_H2O=2м³

V_N2= 7,524 м3

Vпр сгор=10,524 м3

n = 1,2:

V_co2=1м³; V_H2O=2м³

V_N2= n∙V_N2(n=1)= 1,2∙7,524= 9,03м³/м³т-ва

V_o2= (n-1)∙V_o2(n-1)= (1,2-1)∙2= 0,4м³/м³т-ва

Vпр сгор= 1+2+9,03+0,4= 12,43м³/м³т-ва

Материальный баланс горения топлива

А. Поступило:

1) газа 100 кмоль, в том числе:

СН4 (СН4кмоль×Мr), кг

СО (СОкмоль×Mr), кг

.............

всего Т. ……..кг

2) воздуха для горения:

О2 (n*∑О2×32), кг

N2 (n*∑N2×28), кг

Всего воздуха …..кг

Итого: Т.+В.=…….кг

Б. Получено продуктов сгорания ……кмоль, в том числе:

СО2 (∑СО2 кмоль×44),кг

H2О (∑H2О кмоль×18),кг

SО2 (∑SО2 кмоль×64),кг

О2 ([(n-1)О2возд кмоль×32),кг

N2 ([N2топл+n∙N2возд] кмоль×28),кг

Всего получено …….кг

Невязка баланса: ∆=

Невязка должна быть меньше 0,5%

6)Температура горения топлива

Tгор. – T, кот. преобретают прод-ты сгор. в рез-те сообщения им тепла, выдел. при горении.Типы Tгор:а)Каллориметрич.T – T, кот. может быть достигнута при условии, что все тепло при гор. расх. на нагрев прод-тов сгор. Tкал=Qн^р/Vпр.сг*Cпр.сг. При подогреве топл. и возд.: Tкал=(Qнр+Qфт+Qфв)/Vпр.сг.*Cпр.сг (Qфт+Qфв – тепло на ед.топл., вносим. подогр.топл. и возд.); б) Теоретич. Т – учитывает потери тепла, связан. с диссоциац. пр.сгор (диссоциируют СО и Н2О, потери ~10%). Ттеор = (Qнр+Qфт+Qфв –Qдис)/Vпр.сг.*Cпр.сг. в) Действит. Т – учитывает потери тепла агрегатом в окруж. пр-во: Tдейств= (Qнр+ Qфт+ Qфв –Qдис –Qпот)/Vпр.сг.*Cпр.сг; Tдейств=ζ*Tкал; ζ=0,65-0,8 – характеристика конструкции печи.

7.Теоретические основы горения топлива.Кинетическое и диффузионное горение

Горение-процесс взаимод.топл.с ох,сопровожд.выд.тепла

Стадии горения: 1)смеш.топл.и возд.;2)воспламенение;3)горение.

Способ сжигания факельный.Основу процесса сост.струйные течения.

Виды горения:гомогенное(топл.и ох нах.в одинак.агр.сост.),гетерогенное(-//- в разных агр.сост.)

Гомог.гор.может иметь кин. или дифф. характер.

Кинетическое:полное смеш. Т и В осущ.до попад.в зону горения.Горение определяется хим.процессами р-ий окисления топлива.Пламя короткое

Диффузионное:процесс смешения и горения не разделены и происх одновременно.Горение опред-ся перемешиванием,т.к.время смеш>>врем.протек.хим.р-ий.Пламя длинное

При гетерогенном гор.кинетическая обл.возник.в случае,когда

скорость перемещ ох в порах топлива>>скор.хим.р-ии

Диф.область возник при обратном отнош.скоростей

Поиск по сайту: