Komina_yakovlev_uchebn

98

99

Горелка ГПП конструкции Института газа Украины и института «Теплопроект»:

2 – направляющий винт; 3 – труба для подвода газа; 4 – огнеупорная кладка печи; 5 – сопло; 6 – тороидальный горелочный туннель; 7 – фронтовая плита

Рис. 10.

горелки;

1 – корпус

Сила, вес, нагрузка

1

кгс = 9,81 Н

Поверхностная нагрузка

1

кгс/м2 = 9,81 Н/м2

Давление

1

кгс/см2 = 9,81 104 Па ≈ 0,1 МПа

1

мм вод. ст. = 9,81 Па

1

мм рт. ст. = 133,3 Па

1

бар = 0,1 МПа = 105 Па

1

даПа = 10 Па

1

кПа = 103 Па = 100 даПа

1

МПа = 106 Па = 103 кПа

Механическое напряжение

1

кгс/мм2 = 9,81 106 Па ≈ 10 МПа

Удельный вес

1

кгс/м3 = 9,81 Н/м3

Работа (энергия)

1

кгс м = 1 Н м = 9,81 Дж

Мощность

1

кгс м/с = 9,81 Вт

1

л. с. = 735,5 Вт

1

ккал/ч ≈ 1,163 Вт

1

Вт = 3,6 кДж/ч

Динамическая вязкость

1

кгс с/м2 = 9,81 Па с

Количество теплоты

1

кал = 4,187 Дж

1

ккал = 4,187 103 Дж = 4,187 кДж

Удельная теплоёмкость

1 ккал/кг град= 4,187 103 Дж/кг град

1

ккал/кг град = 4,187 кДж/кг град

1

ккал/м3 град = 4,187 кДж/м3 град

Плотность теплового потока

1

ккал/ч м2 = 1,163 Вт/м2

Коэффициент теплопередачи

1 ккал/ч м2 град= 1,163 Вт/м2 град

Коэффициент теплопроводности

1

ккал/ч м град = 1,163 Вт/м град

Тепловое напряжение

1

ккал/ч м3 = 1,163 Вт/м3

t, θС

сСО2

сN2

cO2

cH2O

сН2

сСО

cс.в

свл

0

1,5981

1,2970

1,3087

1,4990

1,2852

1,3062

1,2991

1,3230

100

1,7186

1,2991

1,3209

1,5103

1,2978

1,3062

1,3045

1,3285

200

1,8018

1,3045

1,3398

1,5267

1,3020

1,3146

1,3142

1,3360

300

1,8770

1,3112

1,3608

1,5473

1,3062

1,3230

1,3217

1,3465

400

1,9858

1,3213

1,3822

1,5704

1,3104

1,3356

1,3335

1,3587

500

2,0030

1,3327

1,4024

1,5943

1,3104

1,3482

1,3469

1,3787

600

2,0559

1,3453

1,4217

1,6195

1,3146

1,3650

1,3612

1,3873

700

2,1034

1,3587

1,3549

1,6464

1,3188

1,3776

1,3755

1,4020

800

2,1462

1,3717

1,4549

1,6737

1,3230

1,3944

1,3889

1,4158

900

2,1857

1,3857

1,4692

1,7010

1,3314

1,4070

1,4020

1,4293

1000

2,2210

1,3965

1,4822

1,7283

1,3356

1,4196

1,4141

1,4419

1100

2,2525

1,4087

1,4902

1,7556

1,3398

1,4322

1,4263

1,4545

1200

2,2819

1,4196

1,5063

1,7825

1,3482

1,4448

1,4372

1,4658

1300

2,3079

1,4305

1,5154

1,8085

1,3566

1,4532

1,4482

1,4771

1400

2,3323

1,4406

1,5250

1,8341

1,3650

1,4658

1,4582

1,4876

1500

2,3545

1,4503

1,5343

1,8585

1,3818

1,4742

1,4675

1,4973

1600

2,3751

1,4587

1,5427

1,8824

–

–

1,4763

1,5065

1700

2,3944

1,4671

1,5511

1,9055

–

–

1,4843

1,5149

1800

2,4125

1,4746

1,5590

1,9278

–

–

1,4918

1,5225

1900

2,4289

1,4822

1,5666

1,9698

–

–

1,4994

1,5305

2000

2,4494

1,4889

1,5737

1,9694

–

1,5078

1,5376

1,5376

2100

2,4591

1,4952

1,5809

1,9891

–

–

–

–

2200

2,4725

1,5011

1,5943

2,0252

–

–

–

–

2300

2,4860

1,5070

1,5943

2,0252

–

–

–

–

2400

2,4977

1,5166

1,6002

2,0389

–

–

–

–

2500

2,5091

1,5175

1,6045

2,0593

–

–

–

–

Воздух

Дымовые газы среднего

состава

t , θC

Θ10

6

,

Ο102 ,

6

,

Ο102 ,

кДж м ч град

Pr

Θ10

кДж м ч град

Pr

м2 с

м2 с

0

13,2

8,76

0,70

11,9

8,21

0,74

100

23,2

11,48

0,69

20,8

11,27

0,70

200

34,8

14,04

0,69

31,6

14,46

0,67

300

48,2

16,13

0,69

43,9

17,43

0,65

400

62,9

18,18

0,70

57,8

20,53

0,64

500

79,3

20,24

0,70

73,0

23,63

0,62

600

96,7

22,17

0,71

89,4

26,73

0,61

700

115

24,01

0,71

107

29,79

0,60

800

135

25,73

0,72

126

32,98

0,59

900

155

27,40

0,72

146

36,08

0,58

1000

177

28,99

0,72

167

39,26

0,58

1100

200

30,50

0,72

188

41,94

0,57

1200

223

31,97

0,73

211

45,25

0,56

1300

247

33,39

0,73

234

48,60

0,55

1400

273

34,78

0,73

258

51,96

0,54

1500

300

36,12

0,73

282

55,31

0,53

1600

327

37,42

0,74

307

58,66

0,52

1700

355

38,72

0,74

333

62,43

0,51

1800

384

40,01

0,74

361

65,36

0,50

1900

415

41,27

0,74

389

68,30

0,49

2000

448

42,74

0,74

419

71,65

0,49

2100

478

43,58

0,75

450

74,58

0,48

2200

511

44,83

0,75

482

77,93

0,47

Средняя теплоёмкость горючих газов с

, кДж/м3

град,

Таблица 3

г

при t от 0 до 1000 С

t, θC

СО

H2

CH4

H2S

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

0

1,298

1,277

1,549

1,507

2,211

3,048

4,128

5,129

100

1,302

1,290

1,641

1,532

2,495

3,509

4,706

5,837

200

1,306

1,298

1,759

1,562

2,776

3,965

5,255

6,515

300

1,315

1,298

1,884

1,595

3,044

4,371

5,774

7,135

400

1,327

1,302

2,014

1,632

3,308

4,761

6,268

7,742

500

1,344

1,306

2,140

1,671

3,555

5,096

6,691

8,257

600

1,357

1,306

2,261

1,708

3,777

5,431

7,114

8,784

700

1,373

1,311

2,378

1,746

3,987

5,724

7,486

9,232

800

1,386

1,315

2,495

1,784

4,183

5,987

7,809

9,626

900

1,398

1,323

2,604

1,817

4,363

6,230

8,114

9,990

1000

1,411

1,327

2,701

1,851

4,530

6,461

8,403

10,346

Re

l d

1

2

5

10

15

20

30

40

50

1·104

1,65

1,50

1,34

1,23

1,17

1,13

1,07

1,03

1

2·104

1,51

1,40

1,27

1,18

1,13

1,10

1,05

1,02

1

5·104

1,34

1,27

1,18

1,13

1,10

1,08

1,04

1,02

1

1·105

1,28

1,22

1,15

1,10

1,08

1,06

1,03

1,02

1

1·106

1,14

1,11

1,08

1,05

1,04

1,03

1,02

1,01

1

Наименование

Химическая

Высшая Qр

,

Низшая Qр

,

газа

формула

iв

iн

кДж/м

3

кДж/м

3

Водород

Н2

12750

10790

Оксид

СО

12640

12640

углерода

Метан

СН4

39820

35880

Этан

С2Н6

70310

64360

Пропан

С3Н8

101210

93180

n-бутан

С4Н10

133800

123570

Изобутан

С4Н10

132960

122780

n-пентан

С5Н12

169270

156630

Этилен

С2Н4

63039

59532

Пропилен

С3Н6

91945

88493

Бутилен

С4Н8

121434

113830

Теоретическая

Продукты сгорания

Газ

потребность

О2

Воздух

СО2

Н2О

N2

Всего

Н2

0,5

2,38

–

1,0

1,88

2,88

СО

0,5

2,38

1,0

–

1,88

2,88

СН4

2,0

9,52

1,0

2,0

7,52

10,52

С2Н6

3,5

16,66

2,0

3,0

13,16

18,16

С3Н8

5,0

23,8

3,0

4,0

18,80

25,8

С4Н10

6,5

30,94

4,0

5,0

24,44

33,44

С5Н12

8,0

38,08

5,0

6,0

30,08

41,08

С2Н4

3,0

14,28

2,0

2,0

11,28

15,28

С3Н6

4,5

21,42

3,0

3,0

16,92

22,92

С4Н8

6,0

28,56

4,0

4,0

22,56

30,56

С5Н10

7,5

35,7

5,0

5,0

28,20

28,20

С2Н2

2,5

11,9

2,0

1,0

9,40

12,40

t, θC

Парциальное давление, кПа

4

6

8

10

12

14

16

18

20

25

30

40

Водяной пар H2O

1600

0,85

0,75

0,65

0,60

0,58

0,56

0,54

0,52

0,50

0,48

0,46

0,42

1700

1,45

1,27

1,16

1,08

1,02

0,95

0,90

0,85

0,80

0,76

0,73

0,67

1800

2,40

2,10

1,90

1,80

1,70

1,60

1,53

1,46

1,40

1,30

1,25

1,15

1900

4,05

3,60

3,25

3,00

2,85

2,70

2,65

2,50

2,40

2,20

2,10

1,90

2000

5,75

5,05

4,60

4,30

4,00

3,80

3,55

3,50

3,40

3,15

2,95

2,65

2100

8,55

7,50

6,80

6,35

6,00

5,70

5,45

5,25

5,10

4,80

4,55

4,10

2200

12,3

10,8

9,90

9,30

8,80

8,35

7,95

7,65

7,40

6,90

6,50

5,90

2300

16,0

15,0

13,7

12,9

12,2

11,6

11,1

10,7

10,4

9,60

9,1

8,40

2400

22,5

20,0

18,4

17,2

16,3

15,6

15,0

14,4

13,9

13,0

12,2

11,2

2500

28,5

25,6

23,5

22,1

20,9

20,0

19,3

18,6

18,0

16,8

15,9

14,6

3000

70,6

66,7

63,8

61,6

59,6

58,0

56,5

55,4

54,3

51,9

50,0

47,0

Диоксид углерода СО2

1500

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,40

0,40

0,40

0,40

0,40

–

1600

2,00

1,80

1,60

1,50

1,45

1,40

1,35

1,30

1,25

1,2

1,10

–

1700

3,80

3,30

3,00

2,80

2,60

2,50

2,40

2,30

2,20

2,0

1,90

–

1800

6,30

5,50

5,00

4,60

4,40

4,20

4,00

3,80

3,70

3,5

3,30

–

1900

10,1

8,90

8,10

7,60

7,20

6,80

6,50

6,30

6,10

5,6

5,30

–

2000

16,5

14,6

13,4

12,5

11,8

11,2

10,8

10,4

10,0

9,4

8,80

–

2100

23,9

21,3

19,6

18,3

17,3

16,5

15,9

15,3

14,9

13,9

13,1

–

2200

35,1

31,5

29,2

27,5

26,1

25,0

24,1

23,3

22,6

21,2

20,1

–

2300

44,7

40,7

37,9

35,9

34,3

32,9

31,8

30,9

30,0

28,2

26,9

–

2400

56,0

51,8

48,8

46,5

44,6

43,1

41,8

40,6

39,6

37,5

35,8

–

2500

66,3

62,2

59,3

56,9

55,0

53,4

52,0

50,7

49,7

47,3

45,4

–

3000

94,9

93,9

93,1

92,3

91,7

90,6

90,1

89,6

88,5

87,6

86,8

–

Вид газа

Жаропроизводительность, θС

Водород Н2

2235

Оксид углерода СО

2370

Метан СН4

2043

Этан С2Н6

2097

Пропан С3Н8

2110

Бутан С4Н10

2118

Пентан С5Н12

2119

Этилен С2Н4

2284

Пропилен С3Н6

2224

Бутилен С4Н8

2203

Пентилен С5Н10

2189

Ацетилен (этин) С2Н2

2620

Природный газ газовых месторождений

2040

Природный газ нефтяных месторождений

2080

Коксовый газ

2120

Газ высокотемпературной перегонки

1980

сланцев

Газ парокислородного дутья

2050

под давлением

Генераторный газ из жирных углей

1750

Генераторный газ паровоздушного дутья

1670

из тощих топлив

Сжиженный газ (50 % С3Н8 + 50 % С4Н10)

2115

Водяной газ

2210

Наименование печей

Kпир

Кузнечная щелевая печь

0,66y0,70

Шахтная печь для обжига цемента

0,75y0,80

Камерная печь с плотно закрывающейся заслонкой

0,75y0,80

и теплоизолированной кладкой

Качественные конструкции садочных печей

0,80y0,85

Стекловаренная печь непрерывного действия

0,70y0,75

Туннельная печь закрытой конструкции

0,75y0,82

Воздухоподогреватель

0,77y0,90

Методическая печь

0,70y0,75

Кузнечная щелевая печь

0,66y0,70

Мартеновская печь

0,70y0,75

Теплоизолированные топки неэкранированных котлов

0,70y0,75

Топки экранированных котлов

0,65y0,70

Удельная

Наименование материала

Температура, qС

теплоёмкость ср,

кДж/кг qС

Алюминий

0

0,92

Бронза

20

0,381

Латунь

0

0,378

Медь

0

0,381

Никель

20

0,462

Олово

0

0,921

Ртуть

0

0,138

Свинец

0

0,129

Серебро

0

0,234

Сталь

20

0,462

Цинк

20

0,394

Чугун

20

0,504

t,θC

U, кг/м3

ср,

O,

а 106 ,

P 106 ,

Q 106 ,

Pr

кДж/кг qС

Вт/м qС

м2 / с

Па с

м2 /с

0

999,9

4,212

0,560

13,2

1788

1,789

13,5

10

999,7

4,191

0,580

13,8

1306

1,306

9,45

20

998,2

4,183

0,597

14,3

1004

1,006

7,03

30

995,7

4,174

0,612

14,7

801,5

0,805

5,45

40

992,2

4,174

0,627

15,1

653,3

0,659

4,36

50

988,1

4,174

0,640

15,5

549,4

0,556

3,59

60

983,1

4,179

0,650

15,8

469,9

0,478

3,03

70

977,8

4,183

0,662

16,1

406,1

0,415

2,58

80

971,8

4,195

0,669

16,3

355,1

0,365

2,23

90

965,3

4,208

0,676

16,5

314,9

0,326

1,97

100

958,4

4,220

0,684

16,8

282,5

0,295

1,75

Название

Химическая формула

Υi0 , кг м3

Азот

N2

1,251

Воздух

–

1,293

Водяной пар

H2O

0,8041

Диоксид углерода

CO2

1,977

Кислород

O2

1,429

Водород

H2

0,0899

Оксид углерода

CO

1,25

Метан

CH4

0,7168

Этан

C2H6

1,356

Этилен

C2H4

1,260

Пропан

C3H8

2,0037

Пропилен

C3H6

1,9149

n-бутан

C4H10

2,7023

Изобутан

C4H10

2,685

n-пентан

C5H12

3,457

0,9

0,8

3,0

1,5

0,8

0,4

0,7

R = 4,0

2,0

1,0

0,6

0,2

0,6

0,5 0

P

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,8

0,7

3,0

0,6

R = 4,0

0,50

0,1

0,2

1,5

0,8

0,4

2,0

1,0

0,6

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

P

1,0

2,0

1,0

0,6

0,2

3,0

1,5

0,8

0,4

P

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Номограмма 6

t1'

t'2

t"2

0,9

0,8

0,7

R = 4,0

2,0

1,0

0,6

0,2

3,0

1,5

0,8

0,4

0,6

0,5

P

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,9

Η

t

0,8

R = 4,0

2,0

1,0

0,6

0,2

0,7

3,0

1,5

0,8

0,4