
272
.pdfРасчет горения малосернистого
строк№ |
|
|
|
Ход расчета |
кислорорасходУдельныйэлемкггорючего1на,кг,да |
Расход |
ки- |
проколичествоУдельное- |
на,кг,горениядуктов1кг горючего |
продуктовПлотностьго- м/кг,рения |
Состав и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Эле- |
|
|
|
|
|
слорода, |
кг, |
|
|
|
|
|
|||
|
мен- |
|
|
|
|
|
на 100 |
кг |
|
|
|
CO2 |
|
|||
|
тар- |
|
|
Реакция горе- |
|
топлива |
|
|
|
|
|
м3 |
||||
|
ный |
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
кг |
|||||
|
состав |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
топ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
лива, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
% по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
массе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1 |
Ср- |
|
|
С+О2=СО2 |
2,67 |
85,3 2,67= |
|
3,67 |
1,977 |
313,05 |
158 |
|||||
|
85,3 |
|
|
|
|
|
|
227,75 |
|
|
|
|
|
|||
2 |
Нр- |
|
|
Н2+0,5О2= Н2О |
8 |
10,2 8=81,6 |
|
9 |
0,805 |
- |
- |
|||||
|
10,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
Sр-0,5 |
|
|
S+О2=SO2 |
1 |
0,5 1=0,5 |
|
2 |
2,86 |
- |
- |
|||||
4 |
Nр-0,3 |
|
|
Nт Nд |
- |
- |
|
|
- |
1,25 |
- |
- |
||||
5 |
Ор-0,4 |
|
|
- |
|
- |
(-0,4) |
|
|
- |
1,43 |
- |
- |
|||
6 |
Ар-0,3 |
|
|
- |
|
- |
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
|||
7 |
Wр-3 |
|
|
Wт Wд |
- |
- |
|
|
- |
0,805 |
- |
- |
||||
8 |
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
- |
309,45 |
|
- |
- |
313,05 |
158 |
|
9 |
|
|
|
|
|
|
Расчет |
|
- |
- |
|
|
- |
1,25 |
- |
- |
|
Вовлекается N2 |
с воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
духом |
при |
=1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
N2= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
77 |
309,45 1035,98 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10 |
Вовлекается H2O с воз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
духом при d=10г на кг |
- |
- |
|
|
- |
0,805 |
- |
- |
|||||||
|
сухого |
воздуха; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
H2O=(309,45+1035,98)1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
0х0,001= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
=13,45кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
11 |
|
|
Итого при =1 |
- |
- |
|
|
- |
- |
313,05 |
158 |
|||||
12 |
При =2,3 расход ки- |
- |
- |
|
|
- |
1,43 |
- |
- |
|||||||
|
слорода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
309,45 2,3=711,7кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
13 |
Вовлекается |
азота |
- |
- |
|
|
- |
1,25 |
- |
- |
||||||
|
711,7 |
77 |
2382,6кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
14 |
Вовлекается |
H2O |
- |
- |
|
|
- |
0,805 |
- |
- |
||||||
|
(711,7+2382,6)х0,01=30, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
9кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
15 |
|
Итого при =2,3 |
- |
- |
|
|
- |
- |
313,05 |
1583 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
16 |
Количество сухих ды- |
- |
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
|||||||
|
мовых газов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7.1
мазута (на 100кг мазута)
|
количество газообразных продуктов горения при нормальных условиях |
Расход воз- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
духа |
|
H2O |
|
SO2 |
N2 |
|
|
O2 |
всего |
|
|
|||||
кг |
м3 |
кг |
|
м3 |
кг |
|
м3 |
кг |
|
м3 |
кг |
м3 |
кг |
м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
11 |
12 |
|
13 |
14 |
|
15 |
16 |
|
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
313,05 |
158,34 |
- |
- |
91,8 |
114 |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
91,8 |
114,04 |
- |
- |
- |
- |
1,0 |
|
0,3 5 |
- |
|
- |
- |
|
- |
1,0 |
0,3 5 |
- |
- |
- |
-- |
- |
|
- |
0,3 |
|
0,24 |
- |
|
- |
0,3 |
0,24 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
3,73 |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
3 |
3,73 |
- |
- |
94,8 |
117 |
1,0 |
|
0,35 |
0,3 |
|
0,24 |
- |
|
- |
405,15 |
276,7 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
1035,9 |
|
828,7 |
- |
|
- |
1035,9 |
828,7 |
- |
- |
13,45 |
16,71 |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
13,45 |
16,71 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
108,25 |
134 |
1,0 |
|
0,35 |
1035,8 |
|
829,02 |
- |
|
- |
1458,5 |
1122,1 |
1358 |
1053 |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
402 |
|
281 |
402,2 |
281 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
2382,6 |
|
1906,1 |
- |
|
- |
2382,6 |
1906,1 |
- |
- |
30,9 |
38,4 |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
30,9 |
38,4 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125,7 |
156 |
1,0 |
|
0,35 |
2382,9 |
|
1906,3 |
402 |
|
281 |
3224,8 |
2502,2 |
3125 |
2422 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
3099,1 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|

LОВ -теоретический расход воздуха на горение 1кг топлива [согласно
расчету |
(табл. |
7.1, |
графа |
20, |
строка |
11), |
LОВ =1049,43:100=10,5кг/кг]; |
|
|
|
|||
Св-теплоемкость |
воздуха |
по |
массе (по |
справочным |
данным |
|
|
|
|
|
|
|
|
Св=1,005КДж/(кг С); |
|
|
|
|
|
tв –температура воздуха принимаем tв=100 С (при сжигании мазута воздух обязательно подогревают до 100…150 С. При сжигании топлива в печах также часто используют подогретый воздух из зоны остывания печей);
tт - температура топлива, принимаем tт=100 С; (мазут подогревают до 80…100 С для обеспечения необходимой дисперсности капель);
Ст –теплоемкость топлива (мазута) посчитывают по формуле |
|
|||
Ст=1,74+0,00252 tт, КДж/ (кг·ºС); Ст=1,74+0,252=1,992 |
КДж/ |
|||
(кг·ºС); |
|
|
|
|
LОД -теоретическое количество продуктов горения 1кг топлива. Со- |
||||
гласно расчету |
горения (табл. 7.1, графа 18, строка 11), |
|||
LОД =1458,58:100=14,6кг на 1кг топлива; |
|
|||
tк –калориметрическая температура горения, С. |
|
|||
Ее определяют по формуле |
|
|||
tK |
|
tП |
, |
(7.2) |
|
||||
|
|
|
||
|
|
К |
|
где tп –требуемая практическая температура горения, назначаемая по условиям технологии. Для нашего расчета tп=1050 С;
к- калориметрический коэффициент процесса горения (коэффициент прямой отдачи). Для топочных устройств можно принимать к=0,9. Тогда
tк 10500,9 1170 С;
Сд –теплоемкость продуктов горения по массе (дымовых газов). Она может быть подсчитана как средневзвешенная теплоемкость газовой смеси по известным формулам термодинамики.
Для проектных расчетов допустимо также пользоваться приближен-
ной формулой теплоемкости дымовых газов по массе [КДж/(кг С)]:
Сд=1,05+0,0006tд, |
(7.3) |
Принимая в нашем случае tк=tд=1170 С, получаем:
Сд=1,05+0,0006 1170=1,115КДж/(кг С).
Из уравнения (7.1) получаем:

|
Qнр |
tТ СТ |
. |
(7.4) |
||
LOД tК СД LOВСВtВ |
||||||
|
|
|
|
|||
После подстановки получаем: |
|
|
|
|||
|
|
41450 100 1,99 |
2,3 . |
|||
|
|
|
|
14,6 1170 1,115 10,5 1,005 100
При этом избытке воздуха продолжаем расчет горения топлива (табл. 7.1, строки 12…15).
Если дымовые газы предназначены для использования в качестве теплоносителя в сушилке, то возникает необходимость дополнительно определить их влагосодержание dд и энтальпию Iд. Определяем влагосодержание дымовых газов:
G |
1000 |
. |
(7.5) |
dД |
H2O |
||
|
LСД |
|
|
где GH2O -масса водяных паров в дымовых газах, отнесенная на 1кг топ-
лива; в нашем случае она равна 1,257кг;
LСД -масса сухих дымовых газов от сжигания 1кг топлива;
LСД LД GH2O . |
(7.6) |
|||
В нашем случае |
3224,8 125,7 |
|
|
|
LСД |
30,99 |
кг. |
||
100 |
Тогда
dД 1,25730,99 1000 40,6г на 1кг сухих газов.
Энтальпию продуктов горения, отнесенную к 1кг сухих дымовых газов, определяют по формуле
|
IД |
Qнр LОВ CВtВ |
tТ СТ |
. |
(7.7) |
|
|
LСД |
|
|
|||
В нашем случае LОВ |
|
|
|
|
||
=24,15 кг/кг. Тогда |
|
|
||||
IД |
41450 24,15 1,005 100 199 |
1422,3 |
КДж на 1кг сухих га- |
|||
|
30,99 |
|
|
зов.
По значениям dд и Iд находят на I – d-диаграмме точку, соответствующую состоянию дымовых газов.
Правильность выполненного расчета горения топлива проверяют методом составления материального баланса этого процесса (табл.7.2).

|
|
|
Таблица 7.2 |
Материальный баланс процесса горения 100кг топлива |
|||
Приходные статьи |
Количество, |
Расходные статьи |
Количество, |
|
кг |
|
кг |
Топливо . . . . . . . . . . . . . . |
100 |
Дымовые газы . . . . . . . . . . . . . |
3224,8 |
Воздух . . . . . . . . . . . . . . . . |
3125,2 |
|
|
Невязка баланса . . . . . . . . |
0,1 |
Зола . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
0,3 |
Итого . . . . . . . . . . |
3225,1 |
Итого . . . . . . . . . |
3225,1 |
Невязка баланса 3225,1 3225,2 100 0,003%. 3225,2
В инженерных расчетах допускается точность в пределах до 0,5%. Поскольку в нашем случае невязка баланса составляет 0,003<0,5%, то расчет считается выполненным правильно и пересчета не требует.
Теплотехническое оборудование керамических заводов. Топливо и расчет его горения.
Учебное пособие к лекционным и практическим занятиям Часть 1
Составитель В.П. Михайловский
Редактор__________________
Лицензия ИД № 00064 от 16.08.99
Подписано к печати
Формат 60х90 1/16 Бумага. Гарнитура Times New Romm Усл.п.л., Уч. – изд. л.
Тираж 100 экз. Изд. № 36. Заказ № 0
Издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П.Некрасова 10
Отпечатано в ПЦ издательство СибАДИ 644099, г. Омск, ул. П.Некрасова 10
Цена договорная
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1.Роговой М.И., Кондаков М.Н., Сагановский М.Н. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов. Учеб. пособие для техникумов. М., Стройиздат, 1975.-320с.
2.Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1983.-416с.
3.Перегудов В.В. Теплотехника и теплотехническое оборудование: Учеб. для техникумов/Под ред. Н.Ф. Еремина. – М.: Стройиздат, 1990.- 336с.
УДК 662.6:691.002.5:621.1.016.4 (075.3) ББК 31.35:38.3 М 69
Рецензенты:
генеральный директор ЗАО «Омскстроймонолит» А.С. Неупокоев, главный инженер Омского комбината строительных конструкций
(ОКСК) Л.Б. Берман, главный технолог ОКСК О.М. Горбунова
Одобрено редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебного пособия для специальности 290600 по дисциплине «Теплотехническое оборудование керамических заводов»
В.П.Михайловский
ТОПЛИВО И РАСЧЕТ ЕГО ГОРЕНИЯ: Учебное пособие. - Омск:
Изд-во СибАДИ, 2003.-Ч.1. – 37 с. ISBN 5-93204-134-X
Учебное пособие составлено на основании рабочей программы дисциплины «Теплотехническое оборудование керамических заводов» и содержит сведения об основных видах топлива, его составе и свойствах. Даны общие принципы расчета горения топлива, приводятся примеры расчета горения газообразного, твердого и жидкого топлив.
Пособие составлено для студентов очного и заочного обучения старших курсов специальности 290600 “Производство строительных материалов, изделий и конструкций” и предназначено для самостоятельной работы при подготовке к лекционным и практическим занятиям.
Табл.11. Библиогр.: 3 назв.
|
© В.П. Михайловский,2003 |
ISBN 5-93204-134-X |
© Издательство СибАДИ, 2003 |