Практическая работа № 2

Определение объема и парциальных давлений продуктов сгорания топлива.

Цель занятий: освоение методики определения объема продуктов сгорания топлива и парциальных давлений на основании расчетных реакций горения .

Перечень необходимых документов, оборудования:

1. Чертеж котла

2. Макеты котлов

3. Методическое пособие

Методические указания:

1. Точность расчетов до 4-й значащей цифры

2. Среднюю изобарную теплоемкость по п 5.1 принимать по

3. Диаграмма J-t строится на миллиметровой бумаге

Содержание работы.

1. Определение элементарного состава рабочей массы топлива.

2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.

3. Определение объемов продуктов сгорания топлива.

4. Определение парциальных давлений трехатомных газов.

5. Определение энтальпии продуктов сгорания топлива и построения «J-t»диаграммы.

Последовательность выполнения:

1. Определение элементарного состава рабочей массы топлива. По формулам перерасчета с горючей массы на рабочую определяем элементарный состав рабочей массы при заданном балласте.

1. Рабочая масса углерода

%

2. Рабочая масса водорода

%

3. Рабочая масса горючей серы

%

4. Рабочая масса азота

%

5. Рабочая масса кислорода

%

6. Проверка

%

2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.

2.1. Объем теоретически необходимого количества сухого воздуха для сжигания 1 кг топлива.

м³ / кг

2.2. Объем теоретически необходимого количества влажного воздуха на 1 кг топлива.

м³ / кг

где г / кг – влагосодержание воздуха. Принимаем d = г/кг

2.3. Действительное количество воздуха на 1 кг топлива

м³ / кг

где - коэффициент избытка воздуха. Принимаем

3. Определение объемов продуктов сгорания топлива.

3.1. Объем углекислого газа

м³ / кг

2. Объем сернистого ангидрида

м³ / кг

2. Объем сухих трехатомных газов

м³ / кг

2. Объем кислорода

м³ / кг

2. Объем азота

м³ / кг

2. Объем двухатомных газов

м³ / кг

2. Объем водяных паров

м³ / кг

2. Объем сухих газов

м³ / кг

Полный объем продуктов сгорания 1 кг топлива

м³ / кг

3. Определение парциальных давлений трехатомных газов

1. Парциальное давление углекислого газа:

( МН/ м²)

где, Р = 0.1 МН/м² – давление в топке

2. Парциальное давление водяных паров

( МН/ м²)

4.3 Суммарное

= ₊ ( МН/ м²)

4. Определение энтальпии продуктов сгорания топлива и построение j-t диаграммы.

1. Энтальпия продуктов сгорания топлива

кДж/кг

Где , _{, –} объемы компонентов газовой смеси продуктов сгорания, м³/кг

t- температура продуктов сгорания , ⁰ С

, , – средние изобарные объемные теплоемкости компонентов газовой смеси, кДж/(м^{3 о}С) по Приложению Л

Принимаем :

,

кДж/(м^{3 о}С)

Где _{, , –}средние изобарные объемные теплоемкости соответственно углекислого газа , азота и кислорода кДж/(м^{3 о}С) в интервале температур от 0^оС до t ^оC

Энтальпию J рассчитываем для температуры t в диапазоне от 0^оС до 2200^оС через каждые 200 ^оС.

Вычисления производим в табличной форме см. Таблицу 1.

5.2 Построение J-t диаграммы.

По данным Таблицы 1 строим график зависимости - зависимость энтальпии дымовых газов от их температуры при const.

По оси абсцисс откладываем в масштабе t через 200^оС, а по оси ординат – энтальпию J кДж/кг, соответствующую выбранным значениям температур. По точкам пересечения проводим кривую, которая называется диаграммой J-t.

На Рис. 1 показана диаграмма J-t для мазута заданного состава при коэффициенте избытка воздуха

Таблица 1. Расчетные данные к построению диаграммы J-t

	Трехатомные газы		Двухатомные газы		Водяные пары		Энтальпия
t оС	м3/кг		м3 /кг		= м3/кг
1	2	3	4	5	6	7	8
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200