ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОЛНОГО СГОРАНИЯ
ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ППП MATHCAD
Состав топлива, % (влажный газ)
Физические параметры
Температура воздуха и газа, С tV := 34, tg := 25
Содержание кислорода в дутье, % b := 21
Коэффициент избытка дутья a := 1,08
П р и м е ч а н и е: a не может быть меньше единицы.
Теплоёмкости компонентов газа и продуктов сгорания:
сC2H4(t):=1.84+2.688×10-3×t–1.001×10-6×t2
сCH4(t):=1.734+7.904×10-4×t–2.704×10-7×t2
сCO(t):=1.295+8.721×10-5×t+7.353×10-9×t2
сCO2 (t):=1.634+8.491×10-4×t–2.616×10-7×t2
сH2(t):=1.276+7.415×10-5×t–1.641×10-8×t2
сH2O(t):=1.47+2.306×10-4×t+5.171×10-9×t2
сN2(t):=1.285+7.989×10-5×t+2. 125×10-8×t2
сO2(t):=1.293+2.243×10-4×t–6.529×10-8×t2
сSO2(t):=1.734+7.904×10-4×t–2.704×10-7×t2
сVozd(t):=1.285+1.149×10-4×t–1.939×10-9×t2
Qnrvl:=126.3×CO+107.9×H2+358.3×CH4+673.9×C2H6+
912.9×C3H8+1186.8×C4H10
Qnrvl:= Qnrvl+1461×C5H12+231.7×H2S
rg:=1.96×CO2+1.25×CO+0.09×H2+0.72×CH4+1.25×C2H4+
1.34×C2H6+1.97×C3H8+2.59×C4H10
rg:=rg+3.22×C5H12+1.52×H2S+2.86×SO2+1.43×O2+1.25×N2+0.804×H2O
rg:= rg×0.01
VO20:=(0.5×CO+0.5×H2+2×CH4+3×C2H4+3.5C2H6+5×C3H8+
6.5×C4H10+C5H12+1.5×H2S+O2) ×0.01
|
|
|
VN20:=3.762×VO20 L0:=VO20+VN20 Vv:=a×L0
VCO2:=0.01×(CO2+CO+CH4+2×C2H4+2×C2H6+
3×C3H8+4×C4H10+5×C5H12)
VSO2:=0.01×(H2S+SO2)
VN2a:=3.762×VO20×a+0.01×N2
VH20:= 0.01×(H2+2×CH4+2×C2H4+3×C2H6+4×C3H8+5×C4H10+
6×C5H12+H2S+H2O)
VO2d:=(a-1)VO20
Vda:=VCO2+VH2O+VN2a+VSO2+VO2d
mv0:=1.293×L0
md0:=1.96×VCO2+0.804×VH2O+2.86×SO2+1.25×VN20
D:=(rg+mv0)-md0
CO2v:=9.156 
Cg(t):= Cg(t) + 0.01×(cC2H4(t)×C2H2 + cSO2(t)×+ cO2(t)×O2)
Cg(t):= Cg(t) + 0.01×(cN2(t)×N2 + cH2O(t)×+ H2O)
Cg(t):= 1.682
Qg:= Cg(tg)× tg
Qd(t):=(cCO2(t)×VCO2+cH2O(t)×VH2O+cN2(t)×VN2a+cSO2(t)×VSO2)
Qd(t):= Qd(t)+[cO2(t)×VO2d+cH2O(t)×VH2O+cVozd(t)×(a-1)×L0)
Qd(t):= Qd(t)×t
PCO2:=0.01×CO2v
DCO2(t):=0.01×SdisCO2(t,PCO2)
qDisCO2(t):=DCO2(t)×VCO2×qCO(t)
PH2O:=0.01×H2Ov
k0(t):=271.472-0.381×t+1.693×10-4×t2-2.278×10-8×t3
DHO2(t):=0.01×SdisHO2(t,PHO2)
qDisH2O(t):=DH2O(t)×VH2O×qH2(t)
Результаты расчёта
|
|
|
| Суммарное содержание компонентов в топливе, % Если сумма не равна 100 % - расчёт не верный | Sum = 100 |
| Низшая теплота сгорания влажного газа, кДж/м3 | Qnrvl = 3.564´104 |
| Низшая теплота сгорания cухого газа, кДж/м3 | Qnrы = 3.674´104 |
| Калориметрическая температура сгорания, С (газ влажный) | tkl = 2.061´103 |
| Теоретическая температура сгорания, С (газ влажный) | tkt = 1.964´103 |
| Плотность газа, кг/м3 | rg = 0.755 | ||||||||
| Количество кислорода, необходимого для сгорания газа с a = 1,0 м3/м3 | VO20 = 1.982 | ||||||||
| Количество азота, поступившего с воздухом при a = 1,0 | VN20 = 7.454 | ||||||||
| Стехиометрическое количество воздуха, м3/м3 газа | L0 = 9.436 | ||||||||
| Практический расход воздуха, м3/м3 | Vv = 10.191 | ||||||||
| Количество продуктов сгорания, м3/м3 газа | Vda = 11.212 | ||||||||
| в том числе: VCO2 = 1.002 VSO2 = 0 VH O = 1.991 VO d = 0.159 | VNa = 8.06 | ||||||||
| Массовое количество воздуха при a = 1, кг/м3 газа | mv0 = 12.201 | ||||||||
| Массовое количество продуктов сгорания при рабочем a, кг/м3 газа | md0 = 12.883 | ||||||||
| Невязка материального баланса, кг/м3 газа | D = 0.073 | ||||||||
| Состав влажных продуктов, % | |||||||||
| СO2v = 9.156 | SO2v = 0 | O2v = 1.448 | N2v = 73.641 | H2Ov = 18.186 | |||||
| Состав сухих продуктов, %
| |||||||||
| CO2s = 11.191 | SO2s = 0 | O2s = 1.77 | N2s = 90.01 | ||||||
| Плотность продуктов сгорания при a = 1, кг/м3 газа | rd0 = 1.166 | ||||||||
| Плотность продуктов сгорания при рабочем a, кг/м3 газа | rda = 1.158 | ||||||||
| Энтальпия воздуха, идущего на сгорание, кДж/м3 газа | Qv = 4.587´103 | ||||||||
| Энтальпия газа, кДж/м3 газа | Qg = 42.062 | ||||||||
Рисунок 1 – Температура продуктов горения, °С.
Рисунок 2- Графоаналитический способ определения
теоретической температуры горения.
Литература
1. Диомедовский Д.А. и др. Расчеты процессов и печей цветной металлургии, М., 1963, 90 с.
2. Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования. М.: Наука, 1971. С. 104–105.
3. Левченко П.В. Расчеты печей и сушки силикатной промышленности. М.: Высшая школа, 1963. С. 34.
4. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. М.: Металлургия, 1975. С. 367.
5. Кривандин В.А. Металлургическая теплотехника. Т-2. М.: Металлургия, 1986. С. 592.
6. Луканин В.Н. Теплотехника. М.: Высшая школа, 2008. 671 с.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!