Расчет процесса горения топлива в греющей камере 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет процесса горения топлива в греющей камере



Температура сгорания топлива определяется из уравнения теплового баланса реакции горения, имеющего в общей форме вид:

, (5.9)

где ,  и  – теплоемкости соответственно горючего, окислителя и продуктов сгорания; , ,  и – температуры соответственно горючего, окислителя, начальная (принята одинаковой для окислителя и горючего) и температура горения топлива.

Уравнение (5.9) решается обычно итерационным методом, то есть задаются каким-либо значением и проверяют условие выполнения теплового баланса.

Энтальпия уходящих газов () равна:

 ,                                                    (5.10)

где  и  – соответственно средняя теплоемкость и температура уходящих газов.

Суммарная теплоемкость продуктов горения определяется уравнением:

,                                            (5.11)

где  и  – теплоемкости при температуре горения и объемные доли составляющих продуктов горения, n – число продуктов, индекс i характеризует конкретный продукт.

В состав жидких и твердых топлив входят горючие элементы и негорючие примеси (балласт). К горючим относятся углерод (C), водород (H) и горючая (летучая) сера (S Л). Часть серы образует в топливе сложные соединения с внутренним балластом (кислородом и азотом) и не участвует в реакции горения. Кроме того, в топливе присутствует внешние примеси: зола (А) и влага (W). Поэтому для топлив различают органическую, горючую, сухую и рабочую массу топлив. Органическая масса включает в себя углерод, водород, кислород и азот (соответствующий массовый состав обозначают , ,  и ). Горючая масса в дополнение к органической включает горючую серу (соответствующий состав обозначают , , ,  и ). Сухая масса помимо горючей включает в себя золу (состав обозначают как , , , ,  и ). Рабочая масса характеризует полный состав горючего (, , , , ,  и ). Соотношения между рассматриваемыми составами сведены в табл. 8.

Зная состав горючего, можно теоретически определить теплоту его сгорания. Для твердых и жидких топлив при этом используется формула Д.И. Менделеева:

(5.12)

Для газообразных горючих расчет проводится по составу сухого горючего. Теплота сгорания может быть приближенно определена как сумма произведений теплот сгорания отдельных горючих газов (уменьшенных в 100 раз) на объемное содержание этих газов в смеси, выраженное в процентах:

         (5.13)

Для газов характерных газовых месторождений эти данные сведены в таблицы (см. например, табл. 3, 7).


Табл. 8

Соотношения между различными способами представления состава горючего

Заданная масса

Искомая масса:

органическая горючая сухая рабочая
Органическая
Горючая
Сухая
Рабочая

 


Для известного состава горючего легко рассчитывается и количество кислорода или воздуха, теоретически необходимого для обеспечения полного сгорания горючего. Расчет проводится с использованием стехиометрических уравнений, описывающих процессы горения отдельных компонентов газовой смеси, представленных в табл. 9.

Табл. 9

Характеристики основных реакций, протекающих при горении газообразного топлива

Газ

Реакция

Тепловой эффект реакции при 0 оС, кДж/м3

Водород H2+0,5O2=H2O 12 760 12 760
Окись углерода CO+0,5O2=CO2 12 680 12 680
Метан CH4+2O2= CO2+2H2O 39 792 39 792
Ацетилен C2H2+2,5O2= 2CO2+H2O 58 052 58 052
Этилен C2H4+3O2= 2CO2+2H2O 63 047 63 047
Этан C2H6+3,5O2= 2CO2+3H2O 69 713 69 713
Пропан C3H8+5O2= 3CO2+4H2O 99 219 99 219
Бутан C4H10+6,5O2=4CO2+5H2O 128 608 128 608
Сероводород H2S+1,5O2= SO2+H2O 25 425 25 425

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-07-18; просмотров: 123; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.124.244 (0.008 с.)