Горение топлива

  • Вид работы:
    Контрольная работа
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    13,31 Кб
  • Опубликовано:
    2013-04-28
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Горение топлива

Задание


Выполнить расчет горения топлива (смеси газов). Топливо - смесь коксового и доменного газов с теплотой сгорания =9 МДж/м3. Коэффициент избытка воздуха a=1,05.

Определить теоретически необходимое и действительное количество воздуха, количество продуктов сгорания, их процентный состав и калориметрическую температуру.

топливо горение доменный калориметрический

Расчёт

Итак, имеем топливо с низшей теплотой сгорания =9000 кДж/м3 и a=1,05. Топливо представляет собой смесь доменного и коксового газа, поэтому зададимся химическим составом этих газов [2]:

Характеристика видов топлива

Газ

Состав топлива в объёмных процентах (на сухую массу).


H2С

COС

CH4С

C2H4С

CO2С

N2С

Доменный

3,3

27,4

0,9

-

10

58,4

Коксовый

50,8

5,4

26,5

1,7

2,3

13,3


Принимаем влажность газов fк=fд=25 г./м3 [2]

Определяем содержание влаги во влажных газах [1]:

-    в доменном


-    в коксовом

 

Теперь пересчитываем состав сухих газов на рабочую массу [1]:

Для коксового газа содержание Н2 рассчитывается следующим образом:


Аналогично находим содержание компонентов CO, CH4, CO2 и N2 во влажном коксовом газе, используя COС, C2H4С, CH4С, CO2С и N2С соответственно.

Таким же образом рассчитываем состав влажного доменного газа.

Полученные результаты заносим в таблицу 2.

Характеристика видов топлива

Газ

Состав топлива в объёмных процентах (на рабочую массу)


H2РCOРCH4РC2H4РCO2РN2РWР







Доменный

3,2

26,574

0,873

-

9,698

56,638

3,017

Коксовый

49,267

5,237

25,7

1,649

2,231

12,899

3,017


Определяем низшую теплоту сгорания газов [1]:

Для доменного газа:


Для коксового газа:

Находим долю доменного и коксового газов [1]:

Пусть х - доля доменного газа:


тогда доля коксового газа будет равна 1-х=1-0,59=0,41.


Аналогично определяем содержание других компонентов смешанного газа и получаем его состав:

Состав топливной смеси

COР

CH4Р

C2H4Р

CO2Р

N2Р

WР

22,09

17,82

11,05

0,68

6,64

38,7

3,017

Для проверки точности расчёта определяем теплоту сгорания смешанного газа:


Рассчитаем погрешность между расчетной и заданной теплотой сгорания [1]:


Теперь переходим к расчету удельного теоретического количества воздуха и продуктов горения табличным способом, основанном на том, что объемы газов в реакции относятся так же как их стехиометрические коэффициенты, и учитывающим то, что процентное соотношение содержания азота к содержанию кислорода в воздухе равно 3,76.

Расчет горения газа (на 100 м3 при a=1). Определяем удельное действительное количество воздуха, количество и состав продуктов горения для нашего коэффициента расхода воздуха a=1,05 [1]:

Удельное количество воздуха:


Удельное количество продуктов горения:


Удельное количество азота:


Удельное количество кислорода:


Удельное количество других компонентов продуктов горения:


Определяем химический состав продуктов горения [1]:



Теперь посчитаем плотность газа и продуктов горения.

Плотность смешанного газа [1]:


Плотность продуктов горения:


Точность расчета проверяем составлением материального баланса горения на 1 м3 газа.

Поступило:

газа rгVг=0,968.1=0,968 кг

воздуха rвVв=1,29.2,205=2,85 кг

Всего m1= 3,82 кг

Получено:

продуктов горения

m2=rпVп=1,275.3,005=3,83 кг

невязка

то есть g=0,26%<0,5% следовательно расчет выполнен с достаточной степенью точности и пересчета не требуется.

Расчет калориметрической температуры горения.

Энтальпия продуктов горения [1]:


Предварительно принимаем температуру tк=1800оС. С помощью справочной литературы находим энтальпию продуктов горения при 1800оС [2]:

Следовательно энтальпия продуктов горения [1]:


Так как 29912984 (кДж/м3), то есть i’ПiП, то c достаточной степенью точности можно принять калориметрическую температуру горения tк = 18000С.

Итак, по результатам расчетов определили:

-    теоретически необходимое количество воздуха:

Vв0 = 2,1 м33

-    действительное количество воздуха:

Vв = 2,205 м33

-    количество продуктов сгорания и их процентный состав:

Vп = 3,005 м33

СО2 = 12,3%

Н2О = 16%

N2 = 71%

О2 = 0,7%

-        калориметрическую температуру горения tк=18000С.

Похожие работы на - Горение топлива

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!