4.6 Расчет процесса горения

Как уже было сказано ранее, во время сезона работы животноводческой фермы, ДВС будут работать на биогазе. Рассчитаем только процесс горения топлива, так как в пункте 3.1 уже был более подробный расчет двигателя.

Теоретический объем воздуха найдем по формуле (2):

м³/м³;

Реальный объем воздуха, необходимый для процесса горения найдем по формуле (10):

;

м³/м³.

Теоретический объем трехатомных газов рассчитываем по формуле (1):

м³/м³.

Теоретический объем водяных паров находим по формуле (5):

м³/м³.

Реальный объем водяных паров находится по формуле (11):

м³/м³.

Теоретический объем азота вычисляем по формуле (1.3):

м³/м³.

Теоретический объем кислорода расчитываем по формуле (12):

м³/м³.

Общий объем газов находится по формуле (13):

м³/м³.

Теоретический коэффициент молекулярного изменения находим по формуле (14):

.

Действительный коэффициент молекулярного изменения расчитываемпо формуле (15):

.

Примем среднюю температуру горения смеси в процессе горения равной T_z=1900 K. Коэффициен повышения давления в камере сгорания находим по формуле (16):

.

Максимальное давление в верхней мертвой точке находится по формуле (17):

Pa.

4.7 Тепловой баланс двигателя

Тепловой баланс двигателя вычисляется по формуле (23):

Теплота, выделившаяся при сжигании топлива находится по формуле (22):

кВт.

Потери тепла с уходящими газами находим по формуле (24):

кДж/м³;

Энтальпия уходящих газов находится по формуле (10):

кДж/м³.

Энтальпия воздуха рассчитывается по формуле (12):

кДж/м³.

Подставляя полученные данные в формулу (24), получим:

кВт.

Так как в данном случае уходящие газы охлаждаются до температуры 120 °С, то следовательно расход охлаждающей воды через теплообменники увеличится. Расход воды можно определить из условия, что неучтенные потери в обоих случаях одинаковы, то есть 20 кВт. Тогда из формулы (27) следует:

кВт.

Коэффициенты полезного действия находятся по следующим формулам:

эффективный КПД (28):

.

термический КПД (29):

.

относительный внутренний КПД (30):

.

абсолютный КПД (31):

.

электрический КПД (32):

.

коэффициент использования тепла топлива (33):

5 Охрана труда

5.1 Анализ и оценка факторов профессиональных рисков на проектируемом объекте

Так как на данном теплоэнергетическом проектируемом объекте используются теплоэнергетические установки, то на организм человека воздействуют ряд специфических данной области неблагоприятных факторов, таких как:

1) избыточное давление;

2) повышенный уровень пожаро- и взрывоопасности;

3) повышенная температура.