Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
diplom_ukr_yulya.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
504.19 Кб
Скачать

1.5.Розрахунок секційної печі для нагріву трубної заготівки.

1.5.1. Розрахунок горіння палива

Секційна піч працює на природному газі. Розрахунок горіння палива ведемо за методикою Б.І. Китаєва [1], звідки природний газ має такий склад: СН4 = 95,82%; С2Н8 == 2,04%; С3Н8 = 1,02%; С4Н10 = 0,41%; С02 = 0,2%; N2 = 0,51%; вміст вологи в сухому газі gсгН2О = 15,55 г /, і3.

 Обчислюємо теоретичну і балансову температури горіння за умови, що температури підігріву газу та повітря дорівнюють 350 ° С. Газ спалюється в гпальниках з частковим попереднім перемішуванням, тому коефіцієнт витрати повітря а = 1,1, а величина хімічного недопалу = 2%. Склад вологого газу.При gсгН2О = 15,55г/м3 вміст водяної пари в газі:

H2O= = =1.9% (1.1)

При H2O = 1,9% отримаємо, що

СН4вг= СН4вг =95,82 =94% (1.2)

Після перерахунку складу вологого газу: СН4= 0,4%; СОа= 0,2%; Н2 = 0,5%; Н20 = 1,9%.

Витрата кисню на горіння:

Vo2=0,01(m+ ) Hn=0,01(2CH4+3,5C2H6+5C3H8+6,5C4H10)=0,01(2*94+3,5*2+5*1+6,5*0,4)=2,026 м33 (1.3)

Теоретичний витрата повітря:

L0(1+Ʀ)Vo2= 4,76-2,026 = 9,65 м33 (1.4)

Дійсна витрата повітря:

Lа = аL0 = 1,1-9,65 = 10,62 м33 (1.5)

Обсяги окремих складових продуктів згоряння, газу:

V =0,01(С02 + Hn) =0,01 (С02 + СН4 + 2С2Нв + ЗС3Н8 + 4С4H = = 0,01 (0,2+ 94+ 2*2+ +3*1+4*0,4) =2,019; (1.6)

V O=0,01( Hn+H2O)= 0,01 (2СН4 + ЗС2Н6 + 4С3Н8 + 5С4Н10 + 1,9) =

= 0,01 (2*94 + 3*2 + 4*1 + +5*0,4 + 1,9) = 2,019; (1.7)

V = 0,01N2 + aƦ Vo2= 0,005 + 1,1-3,76-2,026 = 8,385;

V02 = (а — 1) Vo2 =0,1-2,026 =0,203. (1.8)

Загальна кількість продуктів згоряння (диму):

Va=VС02 + VН20 +VNг + VO2 = 1,028 + 2,019 + 8,385 + 0,203 = 11,635 м33. (1.9)

Внаслідок хімічного недожога розрахований обсяг продуктів згоряння та їх склад будуть дещо відрізнятися від фактичного. При відносно невеликій величині недопалу цією різницею можна знехтувати. Склад продуктів згоряння (диму):

CO2= *100= *100= 8,83%; H2O= =17,32%

N2= *100=72,10% O2=1,75%

Щільність продуктів згоряння:

ρн= = =1,23 кг/м3 (1.10)

Теплота згоряння газу:

Qpн= 358СН4 + 636С2Н2 + 913С3Н8 + 1185С4Н10= 358*94 + 636*2 + 913*1 + 1185*0,4 =36328 кДж/м3. (1.11)

Визначимо Lа і Vа за спрощеними формулами. Для природного газу, що має

Qpн>36328 кДж/м3, 1= 1,105; S1 = 0,38; S2 = 0,075 .Тоді:

L0 = 0,001105-8630 = 9,49 м33; (1.12)

Lа = аL0 = 1,1-9,49 = 10,45 м33; (1.13)

ΔV = 0,38+ 0,075-8,63 = 1,03 м33; (1.14)

Vа = Lа + ΔV = 10,45 + 1,03 = 11,48 м33. (1.15)

Хімічна ентальпія продуктів згоряння:

а) без урахування хімічного недожога

ix= = =3120 кДж/м3 (1.16)

б) з урахуванням хімічного недожога

ix= = =3060 кДж/м3 (1.17)

Ентальпію підігрітих газу та повітря можна також обчислити за допомогою таблиць [3, c.429 і 430]. При 300 ° С ентальпія повітря дорівнює 94,38 ккал/м3.

Середня теплоємність газу:

С = 0,01 [0,4505СН4 + 0,596 (С2Н6 + С3Н8 + С4Н10) + 0,4449С02+ +0,3121N2 + 0,3864Н20] =0,01 [0,4505*94 + 0,596*3,4 + +0,4449*0,2 + 0,3121 *0,5 + 0,3864*1,9] = 1,9 кДж/м3 (1.18)

Ентальпія продуктів згоряння без урахування хімічного недопалу:

iобщ = iх+ 136 4,187 + 94,38 4,187=3120+136 *4,187++94,38 *4,187=3120+49+362=3531 кДж/м3

Загальна ентальпія з урахуванням хімічного недопалу:

iбобщ=3060+49+362=3471кДж/м3 (1.19)

Вміст повітря в продуктах згоряння:

VL= = =8,4% (1.20)

Тоді tTa = 20250 С и tбa = 2090о С

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]