Теоретический массовый расход кислорода на горение топлива

23) Теоретический массовый расход кислорода на горение топлива

Горючие вещества топлива взаимодействуют с кислородом воздуха в определенном количественном соотношении. Расход кислорода и количество получающихся продуктов сгорания рассчитывают по стехиометрическим уравнениям горения, которые записывают для 1 кмоля каждой горючей составляющей.

 Стехиометрические уравнения горения горючих составляющих твердого и жидкого топлива имеют вид:

-углерода С + О2 = СО2:

( 12кг С + 32кг О2 = 44кг СО2) ;

 Или 1кг С + (32/12)кг О2 = (44/12)кг СО2 ; (16.3)

 -водорода 2Н2 + О2 = 2Н2О :

 (4кг Н2 + 32кг О2 = 36кг Н2О ;)

 Или 1кг Н2 + 8кг О2 = 9кг Н2О . (16.4)

- серы S + O2 = SO2 :

 (32кг S + 32кг O2 = 64кг SO2) ;

 Или 1кг S + 1кг O2 = 2кг SO2 ;

Для горения 1 кг углерода, водорода и серы необходимо соответственно 8/3, 8 и 1 кг кислорода. В топливе находится С^р/100 кг углерода, Нр/100 кг водорода, Sл^р/100 кг летучей серы и Ор/100 кг кислорода. Тогда для горения 1 кг топлива суммарный расход кислорода будет равен:

М^о_О2 = (8/3С^р + 8Н^р + Sлр - Ор ) / 100 . Так как массовая доля кислорода в воздухе равна 0,232, то массовое количество воздуха определяется по формуле:

М^о = (8/3С^р + 8Н^р + Sл^р - О^р ) / 100 · 1/0,232 .

Или М^о = 0,115 С^р + 0,345 Н^р + 0,043(Sл^р - О^р )

При нормальных условиях плотность воздуха А^о= 1,293кг/м3. Тогда объемное количество воздуха, необходимого для горения 1кг топлива можно рассчитать по следующей формуле:

V^о =M⁰/ А^о= М^о/1,293 м3 – при нормальных физических услофиях (НФУ)

 V^о = 0,0889 (С^р + 0,3755Sл^р ) + 0,265 Н^р – 0,033О^р .

 

24) Теоретический массовый и объемный расходы воздуха на горение твердого и жидкого топлива(Выводы формул).

Горючие вещества топлива взаимодействуют с кислородом воздуха в определенном количественном соотношении. Расход кислорода и количество получающихся продуктов сгорания рассчитывают по стехиометрическим уравнениям горения, которые записывают для 1 кмоля каждой горючей составляющей.

Стехиометрические уравнения горения горючих составляющих твердого и жидкого топлива имеют вид:

углерода С + О₂ = СО₂:
12кг С + 32кг О₂ = 44кг СО₂ ;
1кг С + (32/12)кг О₂ = (44/12)кг СО₂ ;

водорода 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О :
2х2кг Н₂ + 32кг О₂ = 36кг Н₂О ;
1кг Н₂ + 8кг О₂ = 9кг Н₂О . (16.4)

серы летучей S + O₂ = SO₂ :
32кг S + 32кг O₂ = 64кг SO₂ ;

Для горения 1 кг углерода, водорода и серы необходимо соответственно 8/3, 8 и 1 кг кислорода. В 1 кг топлива находится С^р/100 кг углерода, Н^р/100 кг водорода, S_л^р/100 кг летучей серы и О^р/100 кг кислорода.

для горения 1 кг топлива суммарная масса кислорода будет равен:

М^о_О2 = (8/3С^р + 8Н^р + S_л^р - О^р ) / 100 .

Массовая доля кислорода в воздухе равна 0,232, то

массовое количество воздуха:

М^о = 1/0,232(8/3С^р + 8Н^р + S_л^р - О^р ). или

М^о = 0,115 С^р + 0,345 Н^р + 0,043(S_л^р - О^р ) .

При нормальных условиях плотность сухого воздуха c_о= 1,293кг/м³.

 объемное количество воздуха, необходимого для горения 1кг топлива:

V^о = М^о / с_о= М^о / 1,293 м³ /кг.

V^о = 0,0889 (С^р + 0,375S_л^р ) + 0,265 Н^р – 0,033О^р .