Расчёт горения

Федеральное агентство по образованию Уральский Федеральный университет Металлургический факультет Кафедра «Теплофизика и информатика в металлургии»

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1 по дисциплине «Теплофизика» раздел «Топливо и расчёт его горения»

Выполнил студ. группы Мт-200503 Дианов С.А. Принял преподаватель Воронов Г.В.

Екатеринбург 2012

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 2

1.ЗАДАНИЕ 3

2.РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА 3

2.1.Уравнения реакций, протекающих в системе 3

2.2.Количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса 3

2.3.Пересчёт этих величин для влажного воздуха 4

3. РАСЧЁТ ВЫХОДА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ 4

3.1.Расчёт выхода дымовых газов при α=1 4

3.2.Расчёт процентного соотношения дымовых газов при α=1 5

3.3.Пересчёт этих величин для α=1,46 5

4. РАСЧЁТ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЕНИЯ 6

5.ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ 8

1. ЗАДАНИЕ

Вариант	Содержание элементов, масс. %								α		tT, °C		tB, °C		г/м3
	Cp	Hp	Op	Np	Sp	Ap	Wp
11	91,8	1,3	1,1	1,3	1,1	0,4	3,0	1,46		-		240		15,2

2. РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА

   1. Уравнения реакций, протекающих в системе

C + O₂ = CO₂

2H + O₂ = 2H₂O

S + O₂ = SO₂

2. Количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса

- необходимо для окисления углерода.

- необходимо для окисления водорода.

- необходимо для окисления серы.

- содержание кислорода в коксе.

- общее количество кислорода, необходимое для окисления 1 кг кокса.

Однако в реальных установках для окисления кокса используется дутьё не чистым кислородом, а атмосферным воздухом. Из концентрации кислорода в воздухе, вычислим количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса:

- необходимо воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1. Однако в реальных условиях коэффициент расхода воздуха никогда не равен единице, поэтому произведём пересчёт с использованием заданного коэффициента расхода воздуха:

- необходимо воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1,46.

3. Пересчёт этих величин для влажного воздуха

- необходимо влажного воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1.

- необходимо влажного воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1,46.

3. РАСЧЁТ ВЫХОДА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

   1. Расчёт выхода дымовых газов при α=1

- выход углекислого газа.

- выход сернистого газа.

- выход воды из окисления водорода.

- испарение воды, содержащейся в коксе.

- водяные пары в воздухе.

- азот, содержащийся в топливе.

- азот, содержащийся в воздухе.

- общий объём дымовых газов, выделяющихся при окислении 1 кг кокса при α=1.

2. Расчёт процентного соотношения дымовых газов при α=1

3. Пересчёт этих величин для α=1,46

- объём дымовых газов при α=1,46.

4. РАСЧЁТ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЕНИЯ

По формуле Менделеева рассчитаем .

Рассчитаем энтальпии процесса.

По условию задания, все виды недожога составляют величину равную 1% от теплоты сгорания. Поэтому, энтальпия недожога равна

Рассчитаем общую энтальпию процесса.

Рассчитаем общую балансовую энтальпию процесса.

Рассчитаем общую энтальпию процесса, если ни воздух, ни топливо не подогреваются.

Рассчитаем общую балансовую энтальпию процесса, если ни воздух, ни топливо не подогреваются.

По i-t диаграммам находим теоретическую и балансовую температуру горения.

_{Аналогично находим теоретическую и балансовую температуру горения, когда ни воздух, ни топливо не подогреваются.}

5. ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ

Номер	Характеристики процесса горения	α=1,0	α= αзад
1	Расход воздуха на единицу топлива, м3 возд./ед.топл.: сухого, влажного
2	Выход продуктов горения, м3 прод. гор./ед. топл.
3	Состав продуктов горения, % CO2 SO2 H2O N2 O2 ∑=100	8,3 0,1 4,4 87 - 99,8	5,5 0,06 3,5 83,9 7 99,96
4	Температура горения, °C: При tг=tв=0: Теоретическая – Балансовая - При tт=tтзад и tв=tв зад: Теоретическая – Балансовая -