Определение расхода воздуха на горение и количества

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

5. Определение расхода воздуха на горение и количества

продуктов сгорания 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.

Теоретический и действительный расход воздуха. Стехиометри­ческие уравнения горения горючих составляющих твердо­го и жидкого топлива имеют вид:                                         углерода С + О₂ = СО₂:

12кг С + 32кгО₂ = 44кг СО₂;

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

серы S + О₂ = SO₂:

32кг S + 3кг О₂=64кг SO₂;

1кг S +1кг О₂ = 2кгSО₂;      

водорода 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О:

4 кг Н₂ + 32 кг О₂ = 36 кг Н₂О;

1кг Н₂ + 8кг О₂ = 9кг Н₂О.

В топливе находится С^р /100 кг углерода, S^р_л/100 кг летучей серы, Н^р/100 кг водорода и О^р/100 кг кислорода. Следовательно, суммарный расход кислорода, необходимого для горения 1 кг топлива, по стехиометрическим уравнениям будет равен:

Массовая доля кислорода в воздухе равна 0,232. Тогда массовое количество воздуха определяют из формулы

или      M^o = 0,115(C^P + 0,375S^P_л) + 0,345H^p - 0,0430^p.

При нормальных условиях плотность воздуха r₀ = 1,293 кг/м³. Тогда объемное количество воздуха, необходимого для горения, легко рассчитать как

воздуха/кг топлива.

Таким образом,                                                                                   I

         V° = 0,0889(C^p + 0,375 S^P_л) + 0,265 H^p -- 0,033О^p.

Для газообразного топливарасход V^о определяют, исходя из объемных долей горючих компонентов, входящих в состав газа, с использованием стехиометрических реакций:

Н₂ + 0,5 О₂ = Н₂0;

                                    СО + 0,5О₂ = СО₂;

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О;

H₂S + 1,5O₂ = SO₂ + H₂O.

Теоретическое количество воздуха, м³/м³, необходимого для сжигания газа, определяют по формуле

Объемную концентрацию компонентов, %, подставляют в это уравнение. Если данных о концентрации непредельных углеводородов нет, считают, что они состоят из С₂Н₄.

Количество воздуха V⁰, рассчитываемого по стехиометрическим уравнениям называется теоретически необходимым, т. е. величина V⁰ представляет собой минимальное количество воздуха, необходимое для обеспечения полного сгорания

I кг (I м³³) топлива при условии, что весь кислород в нем и кислород,содержащийся в топливе, будут использованы при горении.

Из-за определенных трудностей в организации процесса полного перемешивания топлива с воздухом в рабочем объеме топок могут появиться области, где будет ощущаться местный недостаток или избыток окислителя. В результате этого качество (полнота) горения ухудшается. Поэтому в реальных условиях воздух для горения топлива подается в большем количестве по сравнению с его теоретическим количеством V⁰. Отношение действительного количества воздуха, подаваемого в топку, к теоретически необходимому называется коэф­фициентом избытка воздуха:

При проектировании и тепловом расчете топок или других камер сгорания значение a выбирают в зависимости от вида сжигаемого топ­лива, способа сжигания и конструктивных особенностей топочных ка­мер. Значение a  колеблется в пределах 1,02—1,5.

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология