Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Алгоритм расчета температуры горения



 

1. Рассчитать суммарный объем продуктов горения и отдельно объем каждого компонента продуктов горения.

 

VПГпр = V(CO2) + V(H2O) + V(N2) + V(SO2) + DVвозд

 

Расчет объема продуктов горения выполняется в зависимости от характера горючего вещества (индивидуальное вещество, смесь газов или вещество сложного элементного состава). Методика расчета приведена в примерах 2.8, 2.9, и 2.10.

Для индивидуальных веществ можно также определять количество продуктов горения в молях (коэффициенты в уравнении реакции горения).

 

2. Рассчитать низшую теплоту сгорания вещества.

Для индивидуальных веществ расчет выполняется по I следствию закона Гесса (при наличии табличных значений энтальпий образования).

По формуле Д.И. Менделеева (3.3) расчет Qн может быть выполнен как для веществ с известным элементным составом, так и для индивидуальных веществ.

Для газовых смесей Qн рассчитывается по формулам (3.4) и (3.5).

 

3. Если по условию задачи есть теплопотери (h), то рассчитывается количество тепла, пошедшего на нагрев продуктов горения QПГ

 

QПГ = Qн (1 h), кДж/кг или кДж/м3(3.9)

 

4. Находим среднее теплосодержание продуктов горения Qср

 

при отсутствии теплопотерь (h)

Qср = , кДж/м3 (3.10)

при наличии теплопотерь

Qср = , кДж/м3 (3.11)

 

5. По значению Qср с помощью таблиц приложений 3 и 4 (“Теплосодержание газов при постоянном давлении”), ориентируясь на азот , приближенно определяем температуру горения Т1.

При подборе температуры горения ориентируются на азот, т.к. в большей степени продукты горения состоят именно из азота. Однако, поскольку теплосодержание углекислого газа и паров воды выше, чем у азота, то их присутствие в продуктах горения несколько понижает температуру горения, поэтому ее нужно принимать несколько ниже (на 100-2000С), чем по азоту.

 

6. Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при выбранной температуре Т1:

 

(3.12)

где

Q1(CO2), Q1(H2O), Q1(N2), Q1(SO2), Q1(возд) – табличные значения теплосодержания газов



при выбранной температуре Т1.

 

7. Сравниваем Q1ПГ с Qн или QПГ, рассчитанных по п.2 или п.3.

Если Q1ПГ < Qн (QПГ), то выбираем температуруТ2 > Т1 на 1000С;

если Q1ПГ > Qн (QПГ), то выбираем температуруТ2 < Т1 на 1000С .

8. Повторяем расчет теплосодержания продуктов горения при новой температуре Т2:

 

9. Расчет проводим до получения неравенства:

 

Q1ПГ < Qн (QПГ) < Q2ПГ , где

 

Q1ПГ и Q2ПГ – теплосодержание продуктов горения при температурах Т1 и Т2,

отличающихся на 1000С.

 

10. Интерполяцией определяем температуру горения ТГ:

 

ТГ = Т1 + (3.13)

 

Если потери тепла не учитывались, то получаем адиабатическую температуру горения, а если учитывались, то - действительную температуру горения вещества.

 

Расчет действительной температуры горения индивидуального вещества Пример 3.4. Вычислить действительную температуру горения анилина С6Н5NH2, если потери тепла излучением составляют 20 %, а горение протекает с коэффициентом избытка воздуха 1,1.

 

 

1. Составляем уравнение реакции горения анилина:

 

С6Н5NH2 + 7,75(O2 + 3,76 N2) = 6 CO2 + 3,5 H2O + 7,75×3,76 N2 + 0,5 N2

 

По уравнению реакции горения определяем число моль продуктов горения и число моль избытка воздуха:

 

nвтеор = 7,75 × 4,76 = 36,89 моль

Dnв = nвтеор (a –1) = 36,89 (1,1 – 1) = 3,689 моль

nпгпр = n(СО2)+n(Н2О) n(N2)+n(DVв) = 6 + 3,5 + 7,75×3,76 + 0,5 + 3,689 = 42,829 моль

 

2. Теплота горения анилина по справочным данным составляет

Qгор = 3484, кДж/моль = 3484000 Дж/моль

 

3. По условию задачи теплопотери составляют 20 %, следовательно, h = 0,2.

 

QПГ = 3484000 (1 – 0,2) = 2787200 Дж/моль

 

4. Определяем среднее теплосодержание продуктов горения:

Qср = 65077,4 Дж

 

5. По таблице приложения 3, ориентируясь на азот, определяем Т1 = 18000С

 

6. Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при 18000С.

 

QПГ1800 = 96579,5×6 + 77598,8×3,5 + 59539,9×7,75×3,76 + 66000×3,689 = 2859312,7 Дж

 

7. QПГ1800 = 2859312,7 > QПГ = 2787200 , следовательно, выбираем Т2 = 17000С

 

8. Рассчитываем теплосодержание продуктов горения при 17000С.

 

QПГ1700 = 90545,9×6 + 72445,1×3,5 + 55936,5×7,75×3,76 + 56397,4×3,689=2662844,5 Дж

 

QПГ1700 = 2662844,5 < QПГ = 2787200, следовательно температура горения находится в интервале от 1700 до 18000С.

 

9. Рассчитываем температуру горения:

 

ТГ =1700 + = 17630С = 2036 К

 

 

Расчет действительной температуры горения сложного вещества с известным элементным составом Пример 3.5. Вычислить действительную температуру горения горючего сланца следующего состава: С – 35 %, Н – 5 %, О – 10 %, S – 4 %, N – 1 %, W – 15 %, зола – 30 %. Потери тепла излучением составляют 10 %, а горение протекает с коэффициентом избытка воздуха 1,2. Условия нормальные.

 



1. По формулам (2.9) – (2.12) определяем объем каждого компонента продуктов горения 1 кг горючего сланца.

 

V(СО2) = = 0,651 м3

V(H2O) = = 0,746 м3

V(SО2) = = 0,028 м3

V(N2) = = 3,455 м3

VПГ = 0,651 + 0,746 + 0,028 + 3,455 = 4,88 м3

 

2. Горение протекает с коэффициентом избытка воздуха 1,2, следовательно, в состав продуктов горения будет входить избыточный воздух.

По формуле (3.8) определяем теоретический объем воздуха, необходимый для горения данной массы образца угля:

Vвтеор = = 4,28 м3

Избыток воздуха определим по формуле (2.4):

 

DVв= Vвтеор(a -1) = 4,28×(1,2 – 1) = 0,856 м3

 

С учетом избытка воздуха практический объем продуктов горения составит:

VПГ* = VПГ + DVв = 4,88 + 0,856 = 5,736 м3

 

3. Рассчитываем Qн по формуле Д.И. Менделеева.

 

Qн = 339,4×35 + 1257×5 – 108,9×(10 + 1 – 4) – 25,1×(9×5 + 15) = 15881,7 кДж/кг

 

4. С учетом теплопотерь определяем теплосодержание продуктов горения:

 

QПГ = 15881,7 (1,1 – 1) = 14293,53 кДж/кг

 

5. Определяем среднее теплосодержание продуктов горения:

 

Qср = 2480,22 кДж/м3

По таблице приложения 4, ориентируясь на азот, определяем Т1 = 15000С.

 

6. Определяем теплосодержание продуктов горения при 15000С:

 

QПГ1500 = 3505,7×0,651 + 2781,3×0,746 + 2176,7×3,455 + 3488,2×0,028 + 2194,7×0,856 = 13853,889 кДж

 

7. QПГ1500 = 13853,889 < QПГ = 14293,53, следовательно, выбираем Т2 = 16000С.

 

8. Определяем теплосодержание продуктов горения при 16000С:

 

QПГ1600 = 3771,4×0,651 + 3004,2×0,746 + 2335,5×3,455 + 3747,5×0,028 + 2355,2×0,856 = 14886,44 кДж

9. QПГ1600= 14886,44 > QПГ = 14293,53, следовательно, температура горения вещества находится в интервале от 1500 до 16000С.

 

10. Определяем температуру горения:

 

ТГ =1500 + = 15560С = 1829 К

 

 








Date: 2015-07-27; view: 151; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.012 sec.) - Пожаловаться на публикацию