 |
График зависимости калориметрической температуры от коэффициента избытка воздуха.
|
|
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ
Кафедра:
Теплофизика и экология
Металлургического производства
Домашнее задание по курсу №1
Тема: Расчет горения топлива.
Группа: ЭТ-10-1
Студент: Резов А. С.
Проверил: Прибытков И. А.
МОСКВА 2013
Условие задачи.
Рассчитать процессы сжигания топлива следующего состава:
Состав сухого топлива:
= 82 %
= 1.2 %
Влажность топлива:
Коэффициент избытка воздуха α=1.11.
Степень обогащения воздуха кислородом изменяется от 21 до 25%.
Температура подогрева воздуха изменяется в пределах от 20 до 700°С.
Порядок расчета:
1. Рассчитать количество воздуха необходимого для сжигания единицы топлива.
2. Рассчитать количество образующихся продуктов сгорания топлива.
3. Рассчитать калориметрическую и действительную температур горения топлива.
4. Построить график зависимости количества воздуха для сжигания единицы топлива в зависимости от степени обогощенности воздуха.
5. Построить график зависимости калориметрической температуры горения от коэффициента избытка воздуха.
6. Построить график зависимости калориметрической температуры горения топлива от температуры подогрева воздуха.
7. Рассчитать материальный баланс процесса горения.
Расчетная часть.
Переход из сухого состояния топлива во влажное.
Природный газ:
Исправляем ошибку
Расчёт количества воздуха необходимого для сжигания единицы топлива.
3.1 Количество кислорода, необходимое для сжигания составляющих топлива:
· 
1 м3 - 2 м3 О2
79.024 м3 - 
=158.048 м3
|
|
|
· 
1 м3 H2 - 0.5 м3 О2
2.027 м3 
- 
= 1.013 м3
· 
1 м3 
- 3 м3 
0.193 м3 -
= 0.579 м3
· 
1 м3 - 1 м3 
1.158 м3 -
=0.579 м3
3.2 Суммарное количество требуемое для сжигания 100 
природного газа (теоретически):
3.3 Теоретическое количество воздуха:
3.4 Действительное количество воздуха:
Расчет количества образовавшихся продуктов сгорания топлива.
4.1 Количества воды и диоксида углерода, образовавшихся в процессе сжигания составляющих топлива:
·
1 м3 - 1 м3 
79.024 м3 - 
1 м3 - 2 м3 
79.024м3 - 
·
о
о
о
1 м3 - 1 м3
2.1 м3 -
·
1 м3 - 2 м3
0.193 м3 -
1 м3 - 2 м3
0.193 м3 - 
·
1 м3 - 1 м3
1.158 м3 -
4.2 Общее количество продуктов сгорания составит:
4.2.1 При α=1
Теоретический объем продуктов сгорания:
4.2.2 При α=1.11
Определим количество избыточного кислорода
=177.844 
160.22=17.624 м3
Общее количество продуктов сгорания при α=1.11
Расчет химического состава продуктов сгорания.
5.1 При α=1
∑= 100%
5.2 При α=1.11
Химический состав продуктов сгорания при α=1.11
∑= 100%
6. Расчет калориметрической температуры TК горения топлива.
6.1 Низшая теплота сгорания топлива: 
6.2 Физическая теплота подогретого воздуха:
; 
°С; 
= 
°С=9635.21 
6.3 Теплоемкость продуктов сгорания:
6.3.1 
при Т=2100°С
6.3.2 при Т=2200°С
6.4 
6.5 
Выбираем первый вариант
относительная погрешность 0.54%
График зависимости между количеством воздуха необходимого для сжигания единицы топлива от степени обогащения кислородом.
α=1.11
7.1 Объемы количества воздуха, идущего на горение, в зависимости от степени обогащения топлива
7.1.1Коэффициент обогащения кислородом воздуха, идущего на горение:
· 
7.1.2 При k =3.762 количества воздуха составят:
7.1.3 
7.1.4 При k = 3.545 количества воздуха составят:
7.1.5 
7.1.6 При k = 3.348 количества воздуха составят:
· 
|
|
|
тогда количество воздуха будет
· 
тогда количество воздуха будет
График зависимости калориметрической температуры от коэффициента избытка воздуха.
При α=1
Определим количество избыточного кислорода
=160.22 160.22=0 м3
Определим действительное количество азота
Определим действительное количество воздуха
Общее количество продуктов сгорания
Физическая теплота горения воздуха
Калориметрическая температура
При α=1.05
Определим количество избыточного кислорода
=168.231 160.22=8.011 м3
Определим действительное количество азота
Определим действительное количество воздуха
Общее количество продуктов сгорания
Физическая теплота горения воздуха
Калориметрическая температура
При α=1.1
Определим количество избыточного кислорода
=176.242 160.22=16.022 м3
Определим действительное количество азота
Определим действительное количество воздуха
Общее количество продуктов сгорания
Физическая теплота горения воздуха
Калориметрическая температура
При α=1.15
Определим количество избыточного кислорода
=184.253 160.22=24.033 м3
Определим действительное количество азота
Определим действительное количество воздуха
Общее количество продуктов сгорания
Физическая теплота горения воздуха
Калориметрическая температура
При α=1.2
Определим количество избыточного кислорода
=192.264 160.22 = 32.044 м3
Определим действительное количество азота
Определим действительное количество воздуха
Общее количество продуктов сгорания
Физическая теплота горения воздуха
Калориметрическая температура
|
|
|
