3.2 Розрахунок горіння палива

Таблиця 1 – Склад сухого газу, у %

CH4	C2H6	C3H8	C4H10	C5H12	CO2	N2	∑
93	4,4	0,8	0,6	0,3	0,1	0,8	100

Приймаємо склад вологи 1%

Перераховуємо склад сухого газу на вологий, %

CH₄^вoл =CH₄· (1)

CH₄^вoл = 93· = 92,07

C₂H₆^вол = 4,4 · = 4,36

інші складові залишаються без змін

Таблиця 2 – Складові вологого газу, %

CH4	C2H6	C3H8	C4H 10	C5H12	CO2	N2	H2O
92,07	4,36	0,8	0,6	0,3	0,1	0,8	1

Визначаємо теплоту горіння газу за формулою, у кДж :

= 358,4 CH₄ + 637,5  C₂H₆+912,5  C₃H₈+1186,5  C₄H₁₀ +1460,8  C₅H₁₂ (2)

=358,2  92,07+ 637,5  4,36+ 912,5  0,8+1186,5  0,6+1460,8·0,3 = 44 209,11

Розрахунок теоретичної кількості повітря для горіння, у

Z₀ = 0,0476(2  CH₄ + 3,5  C₂H₆ + 5  C₃H₈ + 6,5  C₄H₁₀ + 8  C₅H₁₂) (3)

Z₀ = 0,0476(2  92,07 + 3,5  4,36 + 5  0,8 + 6,5  0,6 + 8  0,3) = 9,98

Приймаємо вологість атмосферного повітря d=10

Визначаємо об’єм продуктів горіння, у

= 0,01 (CO₂ + CH₄ + 2  C₂H₆ + 3  C₃H₈ + 4  C₄H₁₀ + 5  C₅H₁₂) (4)

= 0,01 (0,1 + 92,07+ 2  4,36 + 3  0,05 + 4  0,11 + 5  0,22) = 0,99

Витрати атмосферного повітря

Дійсна кількість повітря при коефіцієнті витрат ɑ =1,0 знаходимо , у за формулою:

ɑ₀ = Z₀ ·ɑ (4)

ɑ₀ = 1,0·10,14 = 10,14

Визначаємо об’єм продуктів згоряння при ɑ=1 у

= 0,01 (CO₂ + CH₄ + 2  C₂H₆ + 3  C₃H₈ + 4  C₄H₁₀ + 5  C₅H₁₂) (5)

= 0,01 (0,1 + 92,07+ 2  4,36 + 3  0,05 + 4  0,11 + 5  0,22) = 1,072

= 0,01 (2·CH₄ + 3C₂H₆ + 4C₃H₈ + 5C₄H₁₀ + 6C₅H₁₂+Н₂О+0,16·d·ɑ) (6)

= 0,01 (2·92,07 + 34,36 + 40,8 + 50,6 + 60,3+1,0+0,16·10·1)= 2,22

(7)

(8)

При ɑ=1 та

Загальна кількість продуктів згоряння,

(9)

Матеріальний баланс процесу горіння палива

Таблиця 3 – Матеріальний баланс процесу горіння палива на 100 кг

Приймаємо вологовміст повітря d=10

Надходження	кг	Витрати	кг
1	2	3	4
Природний газ CH4=CH4·ρ=92,07·0,717 C2H6=C2H6·ρ=4,36·1,356 C3H8=C3H8·ρ=0,8·2,02 C4H10=C4H10·ρ=0,6·2,48 C5H12=C5H12·ρ=0,3·3,218 N2= N2·ρ=0,8·1,251 CO2= CO2·ρ=0,1·1,977 H2O= H2O·ρ=1·0,804	65,9 5,97 1,62 1,7 0,96 0,1 0,2 0,8	Продукти згоряння CO2= ·100·ρ= =1,072·100·1,977 N2= ·100·ρ= =7,89·100·1,251 H2O= ·100·ρ= =2,22·100·0,804	211,93 178,49 987,04
Повітря		Нев’язка	0,15
O2=100·Z0·α·ρ·0,21= =100·10,14·1·1,429·0,21 N2=100·Z0·α·ρ·0,79= =100·10,14·1·1,251·0,79 H2O=d ·Z0· ρ·0,16= =10·10,14·0,804·0,16	299,66 986,9 12,84
∑	1377,61	∑	1377,46

Нев’язка балансу = Надходження - Витрати (10)

Нев’язка балансу = 1377,61-1377,46 = 0,15

% Нев’язки = · 100 (11)

% Нев’язки = · 100 = 0,01