Исходные данные:

Приложение 1

Характеристики используемого топлива

б) Газообразное топливо,

№ варианта	Газ	Состав топлива, в объемных долях										W,
		CO	H2	CH4	C2H4	CnHm	CO2	O2	N­2	H2S
46	Генераторный	27,9	15,0	2,4	-	0,4С2H6	8,3	0,2	45,74	0,06	16,1

Приложение 2

Характеристики нагреваемого изделия

№ варианта	Материал изделия	Температура нагрева,
		начальная	конечная
10	20Х	273	1000

Приложение 3

Характеристики печи

№ варианта	Тип печи	Производительность,
6	Садочная	100

Приложение 4

Температура подогрева воздуха и топлива

№ варианта	Температура подогрева воздуха,	Температура подогрева печи,
13	873	473

Требуется определить:

а) Полный химический состав;

б) Теоретически и практически необходимое количество воздуха;

в) Объём продуктов горения;

г) Статьи прихода и расхода в материальном балансе горения;

д) Калориметрическую температуру горения;

е) Коэффициент использования топлива;

ж) Расход топлива.

А) Определяем полный химический состав топлива.

Топливо задано в виде сухого газа, поэтому содержание компонентов во влажном газе может быть определено (в массовых долях) по соотношению:

По исходному составу топлива находят все его составляющие для всех состояний.

Полученные значения заносим в таблицу, которая даёт полное представление о химическом составе топлива.

Таблица 1.1

Состояние топлива	Составляющие в объёмных долях
	CO	H2	CH4	C2H6	CO2	O2	N­2	H2S	H2O
Влажное	27,35	14,71	2,35	0,39	8,14	0,2	44,84	0,06	1,96	100
Сухое	27,9	15,0	2,4	0,4	8,3	0,2	45,74	0,06	-	100

Б) Производим аналитический расчёт горения.

Аналитический расчёт горения производится на основе уравнений горения отдельных составляющих газа:

Путём аналитического расчёта горения определяется теоретически необходимое количество кислорода и количество получающихся продуктов горения

Результаты аналитического расчёта сведём в таблицу

Таблица 1.2

Исходные газы	Состав газа	Содержание составляющих, или	Необходимое количество кислорода,	Составляющие продуктов горения,
				CO2	H2O	SO2	N2	O2
Газ	CO	27,35	0,5*27,35=13,68	27,35	-	-	-	-
	H2	14,71	0,5*14,71=7,36	-	14,71	-	-	-
	CH4	2,35	2*2,35=4,7	2,35	4,7	-	-	-
	C2H6	0,39	3,5*0,39=1,37	0,78	1,17	-	-	-
	CO2	8,14	-	8,14	-	-	-	-
	H2S	0,06	1,5*0,06=0,09	-	0,06	0,06	-	-
	O2	0,20	-	-	-	-	-	0,20
	N­2	44,84	-	-	-	-	44,84	-
Воздух	O2	-	27,2	-	-	-	-	-
	N2	-	-	-	-	-	102,37	-

Теоретически необходимое количество воздуха определяется при условии, что коэффициент избытка воздуха , т.е. при условии, что воздуха подаётся ровно столько, сколько требуется для полного сгорания топлива согласно приведённым выше реакциям горения.

Так как соотношение объёмов кислорода и азота в воздухе , то

Коэффициент избытка воздуха

Значение коэффициент избытка воздуха выбирается в соответствии с видом топлива и конструкцией топливосжигательного устройства

При сжигании газообразного топлива

Принимаем

Практически необходимое количество воздуха

Объём продуктов горения

Объём продуктов горения определяют при аналитическом расчёте исходя из уравнений горения составляющих топлива для случаев идеального горения ( ) и для реального горения ( ). Затем определяют процентное (объёмное) содержание отдельных компонентов в продуктах горения. Результаты сводятся в таблицу

Таблица 1.3

Значение	Составляющие продуктов горения,
	CO2	H2O	SO2	N2	O2
	38,62	20,64	0,06	147,17	-	206,49
	38,62	20,64	0,06	157,40	2,72	219,44
	17,60%	9,41%	0,03%	71,73%	1,23%	100%

В заключение составляют материальный баланс горения.

В) Составляем материальный баланс горения.

Для этого определяем массу исходных газов и продуктов горения.