Пересчет сухого газа на влажный газ
Федеральное агентство по образованию
Северо-Кавказский горно-металлургический институт
(государственный технологический университет)
Кафедра теории и автоматизации металлургических процессов и печей
РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ
Методическое пособие
для выполнения практических расчетов и курсовых проектов
по курсам «Теплотехника» и «Общая теория тепловой работы печи»
Для студентов специальностей:
150102.65 "Металлургия цветных металлов",
150103.65 «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных
печей» очного и заочного обучения
Допущено редакционно-издательским советом
Государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Северо-
Кавказский горно-металлургический институт
(государственный технологический университет)
УДК 621.1
Составители: проф. Давидсон А.М.,
проф. Рутковский А. Л.,
доц. Болотаева И.И.,
асс. Хоменко Л.П.
Данное методическое пособие предназначено для выполнения практических расчетов и курсовых проектов по дисциплинам «Теплотехника» и «Общая теория тепловой работы печи» студентами специальностей: "Металлургия цветных металлов", «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей» очного и заочного обучения содержит основные краткие теоретические сведения по горению газообразных топлив, пример расчета, включающий работу с применением ЭВМ.
|
|
|
____________________________________________________________
Подписано в печать 14.06.09. Формат 60´84 1/16. Усл. п. л. .
Тираж 825 экз. Заказ № ____
Изд-во «Терек» СКГМИ (ГТУ). Отдел оперативной полиграфии СКГМИ (ГТУ).
362021 Владикавказ, ул. Николаева, 44
 |
РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ ТОПЛИВ
Горением называют процесс быстрого химического соединения горючих элементов топлива с окислителем (обычно с кислородом воздуха), сопровождающийся выделением теплоты и света.
Непосредственно перед горением требуется обеспечить качественное перемещение молекул горючих веществ топлива и окислителя. Затем следует нагрев полученной смеси до температуры воспламенения. Теплота, которая выделяется после воспламенения при горении, расходуется на нагрев новой порции топлива и воздуха, которая вступает в реакцию, на нагрев образующихся при этом продуктов сгорания и на компенсацию потерь теплоты в окружающую среду. При достижении температуры воспламенения реакции окисления резко ускоряются, и процесс переходит в горение.
Воспламенение смеси горючего газа и воздуха возможно только при их определенном соотношении. Их пределы соотношение называют концентрационными пределами. Различают нижний и верхний пределы, определяемые предельным содержанием горючего газа и смеси, %. Для водорода пределы имеют значения 4,1 – 75; оксида углерода – 12,5 – 75; метана – 5,3 – 14; коксового газа – 5,6 – 30,4, а для природного газа – 4 – 13.
|
|
|
Повышение температуры смеси расширяет пределы воспламенения, а увеличение давления и наличие в смеси негорючих газов (CO2, N2), наоборот, сужают эти пределы. Однако, стоит заметить, что при подогреве смеси до температуры воспламенения она воспламеняется при любых соотношениях газа и воздуха.
Рассчитать горение топлива – это значит, определить теоретический и практический расход дутья, количество и состав продуктов горения, плотность продуктов горения и температуру горения. Все эти параметры очень важны при оценке эффективности работы действующих топливных теплотехнических устройств, и без них невозможно обойтись при проектировании новых устройств. Поэтому уметь производить расчеты горения должен каждый специалист, который сталкивается с работой теплотехнических устройств.
В данном пособии рассматриваются расчеты газообразных топлив. Эти топлива состоят из простых газов с индивидуальными химическими свойствами, что позволяет производить полный и точный их химический анализ. Однако, исходя из условий проведения анализа, в справочной литературе обычно приводятся данные о компонентах газообразного топлива на сухой газ (%), а содержание влаги в топливе задается либо в граммах на кубический метр сухого газа (W с , г/м3), либо в процентах на влажный газ (W вл , %). При этом сумма простых газов, входящих в состав газообразного топлива, составляет 100 %:
|
|
|
%.
Индекс «с» возле каждой компоненты обозначает, что ее содержание приводится для сухого газа.
Для расчетов горения необходим состав рабочего (влажного) газа, поэтому необходимо пересчитать состав, заданный по сухому газу на влажный (рабочий) газ.
Пересчет сухого газа на влажный газ
Если влага в топливе приведена в процентах на влажный газ (W вл , %), то пересчет каждой компоненты сухого газа 
на содержание во влажном газе 
проводится по формуле:
. (1)
Если же влага задана в граммах на кубический метр сухого газа (W с , г/м3), то пересчет состава проводится исходя из следующих соображений. Так как процентное содержание каждой компоненты в сухом газе соответствует объему этой компоненты в 100 м3сухого газа, то содержание каждой компоненты во влажном газе мы получим, если будем относить объем каждой компоненты в сухом газе к сумме объемов 100 + 
, где – объем влаги, приходящейся на 100 м3сухого газа. Так как 1 кМоль влаги при нормальных условиях занимает объем 22,4 м3, то на 100 м3сухого газа объем влаги составит (м3 влаги/ 100 м3сухого газа):
|
|
|
.
Следовательно, пересчет состава сухого газа на влажный газ должен проводиться по формуле:
. (2)
Процентное содержание влаги во влажном газе при этом составит:
(3)
После перерасчета получаем:
%.
Полученный состав газообразного топлива и является исходным для проведения расчетов горения.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 352; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!