Приклади розв’язування задач

Задача 2.1. Написати хімічну формулу реакції горіння водню і на основі цього визначити кількість теоретично необхідного кисню, повітр’я та вихід продуктів згорання.

Розрахунок

;

4 кг + 32 кг = 36 кг.

Для повного спалювання 1 кг Н до Н₂О необхідно кисню

,

де 1,428 – густина кисню, кг/м³.

При використанні атмосферного повітря (О₂=21%) його теоретична витрата на горіння складає, м³/кг (м³/м³)

.

Тоді теоретично необхідний об’єм повітря, який необхідний для повного спалювання 1 кг Н до Н₂О , м³/кг становить

,

де - процентний вміст вуглецю в робочій масі палива.

При повному горінні водню із 1 кг Н маємо Н₂О (де 0,806 – густина Н₂О, кг/м³).

Отже, об’єм Н₂О , м³/кг, визначається за формулою

,

де - процентний вміст водню в робочій масі палива.

Задача 2.2. Дано котел ДКВр-4-13-ГМ, у якому спалюється природній газ із газопроводу Брянськ-Москва. Необхідно визначити об’єми і ентальпію необхідного для горіння палива повітря та продуктів згорання.

Розрахунок

1. Технічна характеристика палива [16]: .

2. Розбивка газового тракту котлоагрегату на окремі газоходи

Теплопередачу від газів до середовища, що нагрівається розраховуємо для окремих ділянок поверхні нагріву котлоагрегату. Тому тракт газів розбиваємо на ділянки, що називаються газоходами, в межах яких розташовані окремі пучки труб котла, пароперегрівника та хвостової поверхні нагріву.

По таблиці присмоку повітря в газоходах котельних агрегатів визначаємо значення коефіцієнтів надлишку повітря в кінці кожного газоходу окремо, починаючи від топки [2]: – коефіцієнт надлишку повітря після конвективного пучка, – коефіцієнт надлишку повітря після економайзера.

3. Об’єми і ентальпія повітря та продуктів згорання

Формули для визначення об’ємів та ентальпії повітря і продуктів згорання наведені у [1]. У всіх розрахунках теоретична і дійсна кількість необхідного для горіння газу повітря, а також об’єми газоподібних продуктів згорання приймаються за нормальних умов. Результати розрахунків представлені у вигляді таблиць 2.1, 2.2, 2.3

Таблиця 2.1

Теоретичні значення об'ємів необхідного для горіння повітря та продуктів згоряння

1) Теоретичний об'єм повітря необхідній для згоряння палива:
V0п=0,0476(0,5·СО+0,5·H2+ +1,5·H2S+(m+n/4)·CmHn-O2)	9,91	м3/м3
2) Теоретичний об'єм трьохатомних газів:
,	1,06	м3/м3
3) Теоретичний об'єм двохатомних газів:
,	7,84	м3/м3
4) Теоретичний об'єм водяної пари:
, де dг=10 г/м3 – вологовміст палива	2,17	м3/м3

Таблиця 2.2

Ентальпія продуктів згорання ( - таблиця)

Температура поверхні нагріву , 0С	, кДж/нм3	, кДж/нм3	, кДж/нм3
100	1517	1297	1582	1647	1750
200	3064	2610	3195	3325	3534
300	4672	3955	4870	5068	5384
400	6280	5299	6545	6810	7234
500	7974	6707	8309	8645	9181
600	9668	8114	10074	10479	11129
700	11442	9576	11921	12400	13166
800	13216	11037	13768	14320	15203
900	15066	12548	15693	16321	17325
1000	16915	14058	17618	18321	19445
1100	18815	15603	19595	20375	21624
1200	20715	17147	21572	22430	23801

Tаблиця 2.3