8. Состав газообразных топлив

Составляющие, в объемных долях	Газообразные топлива
	природный газ	синтетический газ	светильный газ
Метан СН4(%) Этан С2Н6(%) Пропан С3Н8(%) Бутан С4Н10(%) Тяжелые углеводороды CnHm(%) Водород H2(%) Окись углерода СО(%) Углекислый газ CO2(%) Азот N2(%)	90,0 2,96 0,17 0,55 0,42 0,28 0,28 0,47 5,15	52,0 - - - 3,4 9.0 11,0 - 24,6	16,2 - - - 8,6 27,8 20,2 5,0 22,2

Таблица 6

Физические параметры газообразных топлив

Топливо	Элементарный состав, кг/кг				Молекулярная масса T , кг/моль		Низшая теплотворная способность топлива Hu , кДж/кг
	С		Н	O
Автомобильный бензин	0,855	0,145		0	110 … 120	43930
Бензол	0,923	0,077		0	78,1	42500
Керосин	0,860	0,137		0,003	130	43200
Дизельное топливо	0,870	0,126		0,004	170 … 200	42440

H_u = 33,91C+125,6H – 10,89(O-S)-2,51(9H-W)

где W - количество водяных паров в продуктах сгорания массовой или объемной единицы топлива.

Для газообразного топлива (Н_u в МДж/м³)

H_u = 12,8 CO + 10,8 H₂ + 35,4 CH₄ + 36,0 C₂H₂ + 39,5 C₂H₄ + 64,4 C₂H₆ +

+ 91 C₃H₈ + 120 C₄H₁₀ + 144 C₅H₁₂

где СО, Н₂ и другие компоненты газообразного топлива - объемные доли компонентов газовой смеси.

Примерные значения низшей теплоты сгорания Н_u в МДж/кг

автотракторных топлив:

Бензин 44,0

Дизельное топливо 42,5

Природный газ 45,0

Пропан 85,5

Бутан 112,0

При неполном сгорании топлива ( < 1) количество теплоты H_u , недовыделяющейся при сгорании 1 кг топлива,

H_u = 119,95(1 - )L₀.

Коэффициент, учитывающий количество теплоты недовыделившейся при неполном сгорании,

.

Пользуясь табл. 6 определяем низшую теплопроводную способность Н_u и молекулярную массу топлива _T.

Определяем количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания 1 кг топлива

• для жидких топлив:

, ,

проверка: L₀ = l₀/_в;

• для газообразных топлив:

,

где _в - молекулярная масса 1 кмоля воздуха, _в = 28,97кг/кмоль; L₀ - теоретически необходимое количество воздуха (кмоль) для сгорания 1 кг топлива; l₀ - теоретически необходимое количество воздуха (кг) для сгорания 1 кг топлива; 0,21 - объемное содержание кислорода в 1 кг воздуха; 0,23 - массовое содержание кислорода в 1 кг воздуха; L₀- теоретически необходимое количество воздуха (моль или м³) для сгорания 1 кмоль или 1м³ топлива.