Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

272

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
391.97 Кб
Скачать

Расчет 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

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]