|
Вариант
№
|
Состав
угольной пыли, масс %
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17
|
89.3
|
4.3
|
2.3
|
3.6
|
0.5
|
10.0
|
7.0
|
По данному составу угольной пыли производим
расчёт рабочей массы топлива. Определяем коэффициенты пересчёта:
с сухой массы
= 
=
;
=
10,0 * 0,93 = 9,3 %;
с горючей массы
= 
=
0.837.
,74 + 3,6 + 0,42 + 1,93 + 3,01 + 9,3 + 7 = 100 %
Расчёт горения ведут на 100 кг. угольной пыли по
реакциям:
1. 
Требуется кислорода на горение: 74,74 * 
=
199,307кг.
Образуется 
:
74,74 * 
=
274,047кг. или 274,047 * 
= 139,51
.
2. 
+
=
О
Требуется кислорода на горение: 3,6 * 
=
28,8кг.
Образуется О
: 3,6 * 
=
32,4кг. или 32,4 * 
= 40,32.
3. 
Требуется кислорода на горение: 0,42 * 
=
0,42кг.
Образуется 
:
0,42 * 
=
0,84кг. или 0,84 * 
= 0,29.
Всего потребуется кислорода на горение: 199,307
+ 28,8 + 0,42 = 228,527кг.,
из них в состав топлива входит 3,01кг. Таким
образом, требуется:
,527 - 3,01 = 225,517кг. кислорода или 225,517 *
=
157,86.
Пусть состав воздуха: 21 об. % 
и
77 об. % 
.
Тогда, вместе с требуемым количеством кислорода в составе воздуха будет подано
азота:
,517 * 
=
848,374кг. или 848,374 * 
= 678,7.
Коэффициент избытка воздуха (α)
при спекании бокситов во вращающихся печах на практике составляет 1,05÷1,10,
что соответствует содержанию в газах 0,4÷2%
.
При коэффициенте избытка воздуха 1,00 в печь
будет подано на 100кг. угольной пыли.
Кислорода: 225,517 * 1,0 = 225,517кг. или
225,517 * = 157,86.
Азота: 848,374 * 1,0 = 848,374кг. или 848,374 * =
678,7.
Воздуха: 225,517 + 848,374 = 1073,891кг. или 157,86
+ 678,7 = 836,56.
В отходящих газах содержится: Свободного
кислорода: 225,517 - 225,517 = 0 или 0 * =
0.
Азота: 848,374 + 1,93 = 850,304кг. или 850,304 *
=
680,243.
На основании выполненных расчётов получаем
таблицы состава и количества отходящих газов, образующих при горении100 кг.
угольной пыли, ( таблица 2 ) и материального баланса горения ( таблица 3 ).
Таблица 2. Газы от горения 100 кг. угольной
пыли.
|
|
всего
|
|
|
 О
|
|
|
|
Количество,
кг.
|
1157,591
|
274,047
|
0,84
|
32,4
|
0
|
850,304
|
|
Объем,
 .
|
860,363
|
139,51
|
0,29
|
40,32
|
0
|
680,243
|
|
Масс.
%
|
100
|
23,67
|
0,07
|
2,80
|
0
|
73,45
|
|
Об.
%
|
100
|
16,22
|
0,03
|
4,69
|
0
|
79,06
|
Таблица 3. Материальный
баланс горения угольной пыли, кг.
|
№
|
|
Всего
|
С
|
Н
|
S
|
O
|
N
|
Прочие
|
|
ПОСТУПИЛО
|
|
1
|
Угольная
пыль
|
100
|
74,74
|
3,6+0,78
= 4,38
|
0,42
|
3,01+6,22
= 9,23
|
1,93
|
9,3
|
|
2
|
Воздух
|
1073,891
|
|
|
|
225,517
|
848,374
|
|
|
|
ИТОГО
|
1173,891
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
234,747
|
850,304
|
9,3
|
|
ПОЛУЧЕНО
|
|
1
|
Зола
|
9,3
|
|
|
|
|
|
9,3
|
|
2
|
Газы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
274,047
|
74,74
|
|
|
199,307
|
|
|
|
|
0,84
|
|
|
0,42
|
0,42
|
|
|
|
О
|
32,4+7
= 39,4
|
|
4,38
|
|
35,02
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
850,304
|
|
|
|
|
850,304
|
|
|
ИТОГО
|
1173,891
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
234,747
|
850,304
|
9,3
|
Количество влаги, содержащееся в 100 кг.
угольной пыли, 7,0кг.
Количество водорода, содержащееся в данном
количестве воды ( 
= 18 ),
7 * 
=
0,778кг.
Количество кислорода, содержащееся в данном
количестве воды,
7 * 
=
6,222кг.
В 274,047кг. (
=
44 ) содержится:
,047 * 
=
74,74кг. углерода и 274,047 * 
= 199,31кг.
кислорода.
В 0,84кг. (
=
64 ) содержится:
,84 * 
=
0,42кг. серы и 0,84 * = 0,42кг.
кислорода.
В 39,4кг. 
О
( 
=
18 ) содержится:
,4 * =
4,38кг. водорода и 39,4 * = 35,02кг.
кислорода.
Определение теплоты сгорания
угольной пыли.
Расчёт теплоты сгорания твёрдого рабочего
топлива ( 
, МДж/кг ) по
известному элементарному составу производим, пользуясь полуэмпирической
формулой Д. И. Менделеева:
= 0,339
+ 1,03
- 0,109 (
- 
)
- 0,0251 (9 + 
);
= 0,339 * 74,74 +
1,3 * 3,6 - 0,109 (3,01 - 0,42) - 0,0251 (9 * 3,6 + 7) =
= 28,74561МДж/кг = 28745,61кДж/кг.
горение
угольный пыль спекание
Определение теплоты горения
угольной пыли.
Теоретическую температуру горения угольной пыли
рассчитывают по формуле:
= 
,
Где Q - физическое тело топлива и дутья ,
приходящееся на единицу веса топлива, кДж/кг;
- количество
тепла, затрачиваемое на реакции диссоциации продуктов сгорания топлива ( 
О
), отнесённое к единице веса топлива, кДж/кг;
- сумма
произведений объёмов газообразных продуктов горения, образующихся при сгорании
единицы топлива, на теплоёмкости этих продуктов.
* 
*
+
*
*
,
Где 
и
степени
диссоциации и О,
определяющиеся на основании зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления;
и -
объёмное содержание и О
в продуктах горения, ;
и -
теплоты диссоциации продуктов сгорания,
= 12740,3 кДж/;
=
10794,7 кДж/,
Далее определяют значение Q
при температуре воздуха и топлива 25℃.
Q = 
*
*
*
*
*
;
Q = 1,3 * 
*25
+ 1 * 1 *25 = 296,882кДж.
Чтобы определить значение ,
,
,
,
необходимо задаться температурой горения. Пусть t = 2000℃,
тогда из зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления =
1,3; =
0,05 при парциальном давлении для 0,16
и дляО
0,06. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при данной температуре составят:
= 2,493; 
=
1,962; 
=
1.481; 
=
2.385; 
=
1,562.
При этих условиях:
= 
=
1860.4°
Пусть температура составляет t
= 1900℃.
При этой температуре:
= 0,12; =
0,04. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при t = 1900℃
составят: = 2,406; =
1,941; =
1.473; =
2.377; =
1,561. При этих условиях:
= 
=
1875,9° = 1876℃
Таким образом, можно
принять равной 1876℃.
Теоретическую температуру горения топлива можно
определить также с помощью диаграмм It,
что ускоряет расчёты, но даёт менее точные результаты. Действительная
максимальная температура газов в печи ( 
)
определяется из и значения
пирометрического коэффициента ( ƞ
), учитывающие реальные условия горения. Коэффициент ƞ
для вращающихся барабанных печей равен 0,7÷0,8.
Пусть коэффициент ƞ
в данном случае составит 0,77. Тогда =
0.77 * 1876 = 1445℃.
Пусть состав воздуха: 21 об. % и
79 об. % .
Тогда, вместе с требуемым количеством кислорода
в составе воздуха будет подано азота: 225,517 * =
848,374кг. или 848,374 * = 678,7.
При коэффициенте избытка воздуха 1,3 в печь
будет подано на 100кг. угольной пыли:
Кислорода: 225,517 * 1,3 = 293,172кг. или
293,172 * = 205,22.
Азота: 848,374 * 1,3 = 1102,886кг. или 1102,886
* =
882,31.
Воздуха: 293,172 + 1102,886 = 1396,058кг. или
205,22 + 882,31 = 1087,53.
В отходящих газах содержится:
Свободного кислорода; 293,172 - 225,517 =
67,655кг. или 67,655 * = 47,36.
Азота: 1102,886 +1,93 = 1104,816кг. или 1104,816
* =
883,85.
На основании выполненных расчётов получаем
таблицы состава и количество отходящих газов, образующихся при горении 100кг.
угольной пыли и материального баланса горения.
Таблица 4. Газы от горения 100кг. угольной пыли.
|
|
всего
|
|
|
 O
|
|
|
|
Количество,
кг
|
1479,758
|
274,047
|
0,84
|
32,4
|
67,655
|
1104,816
|
|
Объем,
|
1269,19
|
139,51
|
0,29
|
40,32
|
205,22
|
883,85
|
|
Масс,
%
|
100
|
18,52
|
0,06
|
2,19
|
4,57
|
74,66
|
|
Об.
%
|
100
|
10,99
|
0,02
|
3,18
|
16,17
|
69,64
|
Таблица 5. Материальный баланс горения угольной
пыли.
|
№
|
|
Всего
|
С
|
Н
|
S
|
O
|
N
|
Прочие
|
|
ПОСТУПИЛО
|
|
1
|
Угольная
пыль
|
100,00
|
74,74
|
3,6+0,78
= 4,38
|
0,42
|
3,01+6,22
= 9,23
|
1,93
|
9,3
|
|
2
|
Воздух
|
1396,058
|
|
|
|
293,172
|
1102,886
|
|
|
|
ИТОГО
|
1496,058
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
302,402
|
1104,816
|
9,3
|
|
ПОЛУЧЕНО
|
|
1
|
Зола
|
9,3
|
|
|
|
|
|
9,3
|
|
2
|
Газы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
274,047
|
74,74
|
|
|
199,307
|
|
|
|
|
0,84
|
|
0,42
|
0,42
|
|
|
|
O
|
32,4+7
= 39,4
|
|
4,38
|
|
35,02
|
|
|
|
|
67,655
|
|
|
|
67,655
|
|
|
|
|
1104,816
|
|
|
|
|
1104,816
|
|
|
ИТОГО
|
1496,058
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
302,402
|
1104,816
|
9,3
|
Количество влаги, содержащееся в 100 кг.
угольной пыли, 7,0кг. Количество
водорода, содержащееся в данном количестве воды ( =
18 ),
7 * =
0,778кг.
Количество кислорода, содержащееся в данном
количестве воды,
7 * =
6,222кг.
В 274,047кг. (
=
44 ) содержится:
,047 * =
74,74кг. углерода и 274,047 * = 199,31кг.
кислорода.
В 0,84кг. (
=
64 ) содержится:
,84 * =
0,42кг. серы и 0,84 * = 0,42кг.
кислорода.
В 39,4кг. О
( =
18 ) содержится:
,4 * =
4,38кг. водорода и 39,4 * = 35,02кг. кислорода.
Определение теплоты сгорания угольной пыли.
Расчёт теплоты сгорания твёрдого рабочего
топлива ( , МДж/кг ) по
известному элементарному составу производим, пользуясь полуэмпирической
формулой Д. И. Менделеева:
= 0,339
+ 1,03
- 0,109 (
- )
- 0,0251 (9 + );
= 0,339 * 74,74 +
1,3 * 3,6 - 0,109 (3,01 - 0,42) - 0,0251 (9 * 3,6 + 7) =
= 28,74561МДж/кг = 28745,61кДж/кг.
Определение теплоты горения угольной пыли.
Теоретическую температуру горения угольной пыли
рассчитывают по формуле:
= ,
Где Q - физическое тело топлива и дутья ,
приходящееся на единицу веса топлива, кДж/кг;
- количество
тепла, затрачиваемое на реакции диссоциации продуктов сгорания топлива ( О
), отнесённое к единице веса топлива, кДж/кг;
- сумма
произведений объёмов газообразных продуктов горения, образующихся при сгорании
единицы топлива, на теплоёмкости этих продуктов.
* *
+
*
*
,
Где и
степени
диссоциации и О,
определяющиеся на основании зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления;
и -
объёмное содержание и О
в продуктах горения, ;
и -
теплоты диссоциации продуктов сгорания,
= 12740,3 кДж/;
=
10794,7 кДж/,
Далее определяют значение Q
при температуре воздуха и топлива 25℃.
= *
*
*
*
*
;
Q = 1,3 * *25
+ 1 * 1 *25 = 296,882кДж.
Чтобы определить значение ,
,
,
,
необходимо задаться температурой горения. Пусть t = 2000℃,
тогда из зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления =
1,3; =
0,05 при парциальном давлении для 0,16
и дляО
0,06. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при данной температуре составят:
= 2,493; =
1,962; =
1.481; =
2.385; =
1,562.
При этих условиях:
= 
=
1472,1°
Пусть температура составляет t
= 1900℃.
При этой температуре: = 0,12; =
0,04. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при t = 1900℃
составят:
= 2,406; =
1,941; =
1.473; =
2.377; =
1,561
При этих условиях:
= 
=
1493,8° = 1494℃
Таким образом, можно
принять равной 1494℃.
Теоретическую температуру горения топлива можно
определить также с помощью диаграмм It,
что ускоряет расчёты, но даёт менее точные результаты. Действительная
максимальная температура газов в печи ( )
определяется из и значения
пирометрического коэффициента ( ƞ
), учитывающие реальные условия горения. Коэффициент ƞ
для вращающихся барабанных печей равен 0,7÷0,8.
Пусть коэффициент ƞ
в данном случае составит 0,77. Тогда =
0.77 * 1494 = 1150℃.
Пусть состав воздуха: 30 об. % и
70 об. % .
Тогда, вместе с требуемым количеством кислорода в составе воздуха будет подано
азота:
225,517 * 
=
526,206кг. или 526,206 * = 420,96.
Коэффициент избытка воздуха (α)
при
спекании бокситов во вращающихся печах на практике составляет 1,05÷1,10,
что соответствует содержанию в газах 0,4÷2%
.
При коэффициенте избытка воздуха 1,00 в печь
будет подано на 100кг. угольной пыли.
Кислорода: 225,517 * 1,0 = 225,517кг. или
225,517 * = 157,86.
Азота: 526,206 * 1,0 = 526,206кг. или 526,206 * =
368,34.
Воздуха: 225,517 + 526,206 = 751,723кг. или
157,86 + 368,34 = 526,2.
В отходящих газах содержится: Свободного
кислорода: 225,517 - 225,517 = 0 или 0 * =
0.
Азота: 526,206 + 1,93 = 528,136кг. или 528,136 *
=
422,51.
На основании выполненных расчётов получаем
таблицы состава и количества отходящих газов, образующих при горении100 кг.
угольной пыли и материального баланса горения .
Таблица 6. Газы от горения 100 кг. угольной
пыли.
|
|
всего
|
|
|
О
|
|
|
|
Количество,
кг.
|
835,423
|
274,047
|
0,84
|
32,4
|
0
|
528,136
|
|
Объем,
.
|
602,63
|
139,51
|
0,29
|
40,32
|
0
|
422,51
|
|
Масс.
%
|
100
|
32,8
|
0,1
|
3,88
|
0
|
63,22
|
|
Об.
%
|
100
|
23,15
|
0,05
|
6,69
|
0
|
70,11
|
Таблица 7. Материальный баланс горения угольной
пыли, кг.
|
№
|
|
Всего
|
С
|
Н
|
S
|
O
|
N
|
Прочие
|
|
ПОСТУПИЛО
|
|
1
|
Угольная
пыль
|
100
|
74,74
|
3,6+0,78
= 4,38
|
0,42
|
3,01+6,22
= 9,23
|
1,93
|
9,3
|
|
2
|
Воздух
|
751,723
|
|
|
|
225,517
|
526,206
|
|
|
|
ИТОГО
|
851,723
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
234,747
|
528,136
|
9,3
|
|
ПОЛУЧЕНО
|
|
1
|
Зола
|
9,3
|
|
|
|
|
|
9,3
|
|
2
|
Газы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
274,047
|
74,74
|
|
|
199,307
|
|
|
|
|
0,84
|
|
|
0,42
|
0,42
|
|
|
|
О
|
32,4+7
= 39,4
|
|
4,38
|
|
35,02
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
528,136
|
|
|
|
|
528,136
|
|
|
ИТОГО
|
851,723
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
234,747
|
528,136
|
9,3
|
Количество влаги, содержащееся в 100 кг.
угольной пыли, 7,0кг.
Количество водорода, содержащееся в данном
количестве воды ( = 18 ),
7 * =
0,778кг.
Количество кислорода, содержащееся в данном
количестве воды,
7 * =
6,222кг.
В 274,047кг. (
=
44 ) содержится:
,047 * =
74,74кг. углерода и 274,047 * = 199,31кг.
кислорода.
В 0,84кг. (
=
64 ) содержится:
,84 * =
0,42кг. серы и 0,84 * = 0,42кг.
кислорода.
В 39,4кг. О
( =
18 ) содержится:
,4 * =
4,38кг. водорода и 39,4 * = 35,02кг.
кислорода.
Определение теплоты сгорания угольной пыли.
Расчёт теплоты сгорания твёрдого рабочего
топлива ( , МДж/кг ) по
известному элементарному составу производим, пользуясь полуэмпирической
формулой Д. И. Менделеева:
= 0,339
+ 1,03
- 0,109 (
- )
- 0,0251 (9 + );
= 0,339 * 74,74 +
1,3 * 3,6 - 0,109 (3,01 - 0,42) - 0,0251 (9 * 3,6 + 7) =
= 28,74561МДж/кг = 28745,61кДж/кг.
Определение теплоты горения угольной пыли.
Теоретическую температуру горения угольной пыли
рассчитывают по формуле:
= ,
Где Q - физическое тело топлива и дутья ,
приходящееся на единицу веса топлива, кДж/кг;
- количество
тепла, затрачиваемое на реакции диссоциации продуктов сгорания топлива ( О
), отнесённое к единице веса топлива, кДж/кг;
- сумма
произведений объёмов газообразных продуктов горения, образующихся при сгорании
единицы топлива, на теплоёмкости этих продуктов.
* *
+
*
*
,
Где и
степени
диссоциации и О,
определяющиеся на основании зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления;
и -
объёмное содержание и О
в продуктах горения, ;
и -
теплоты диссоциации продуктов сгорания,
= 12740,3 кДж/;
=
10794,7 кДж/,
Далее определяют значение Q
при температуре воздуха и топлива 25℃.
Q = *
*
*
*
*
;
Q = 1,3 * *25
+ 1 * 1 *25 = 296,882кДж.
Чтобы определить значение ,
,
,
,
необходимо задаться температурой горения. Пусть t = 2000℃,
тогда из зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления =
1,3; =
0,05 при парциальном давлении для 0,16
и дляО
0,06. Значение теплоёмкостей (С, кДж/град
) при данной температуре составят:
= 2,493; =
1,962; =
1.481; =
2.385; =
1,562.
При этих условиях:
= 
=
2540,9°
Пусть температура составляет t
= 1900℃.
При этой температуре: = 0,12; =
0,04. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при t = 1900℃
составят:
= 2,406; =
1,941; =
1.473; =
2.377; =
1,561
При этих условиях:
= 
=
2537,5° = 2538℃
Таким образом, можно
принять равной 2538℃.
Теоретическую температуру горения топлива можно
определить также с помощью диаграмм It,
что ускоряет расчёты, но даёт менее точные результаты. Действительная
максимальная температура газов в печи ( )
определяется из и значения
пирометрического коэффициента ( ƞ
), учитывающие реальные условия горения. Коэффициент ƞ
для вращающихся барабанных печей равен 0,7÷0,8.
Пусть коэффициент ƞ
в данном случае составит 0,77. Тогда =
0.77 * 2538 = 1954℃.
Пусть состав воздуха: 30 об. % и
70 об. % .
Тогда, вместе с требуемым количеством кислорода
в составе воздуха будет подано азота: 225,517 * =
526,206кг. или 526,206 * = 420,96.
При коэффициенте избытка воздуха 1,3 в печь
будет подано на 100кг. угольной пыли:
Кислорода: 225,517 * 1,3 = 293,172кг. или
293,172 * = 205,22.
Азота: 526,206 * 1,3 = 684,068кг. или 684,068 * =
478,85.
Воздуха: 293,172 + 684,068 = 977,24кг. или
205,22 + 478,85 = 684,07.
В отходящих газах содержится:
Свободного кислорода; 293,172 - 225,517 =
67,655кг. или 67,655 * = 47,36.
Азота: 684,068 +1,93 = 685,998кг. или 685,998 * =
548,8.
На основании выполненных расчётов получаем
таблицы состава и количество отходящих газов, образующихся при горении 100кг.
угольной пыли и материального баланса горения.
Таблица 8. Газы от горения 100кг. угольной пыли.
|
|
всего
|
|
|
O
|
|
|
|
Количество,
кг
|
11060,94
|
274,047
|
0,84
|
32,4
|
67,655
|
685,998
|
|
Объем,
|
934,14
|
139,51
|
0,29
|
40,32
|
205,22
|
548,8
|
|
Масс,
%
|
100
|
25,83
|
0,08
|
3,05
|
6,38
|
64,66
|
|
Об.
%
|
100
|
14,93
|
0,03
|
4,32
|
21,97
|
58,75
|
Таблица 9. Материальный баланс горения угольной
пыли.
|
№
|
|
Всего
|
С
|
Н
|
S
|
O
|
N
|
Прочие
|
|
ПОСТУПИЛО
|
|
1
|
Угольная
пыль
|
100,00
|
74,74
|
3,6+0,78
= 4,38
|
0,42
|
3,01+6,22
= 9,23
|
1,93
|
9,3
|
|
2
|
Воздух
|
977,24
|
|
|
|
293,172
|
684,068
|
|
|
|
ИТОГО
|
1077,24
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
302,402
|
685,998
|
9,3
|
|
1
|
Зола
|
9,3
|
|
|
|
|
|
9,3
|
|
2
|
Газы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
274,047
|
74,74
|
|
|
199,307
|
|
|
|
|
0,84
|
|
|
0,42
|
0,42
|
|
|
|
O
|
32,4+7
= 39,4
|
|
4,38
|
|
35,02
|
|
|
|
|
67,655
|
|
|
|
67,655
|
|
|
|
|
685,998
|
|
|
|
|
685,998
|
|
|
ИТОГО
|
1077,24
|
74,74
|
4,38
|
0,42
|
302,402
|
685,998
|
9,3
|
Количество влаги, содержащееся в 100 кг.
угольной пыли, 7,0кг.
Количество водорода, содержащееся в данном
количестве воды ( = 18 ),
7 * =
0,778кг.
Количество кислорода, содержащееся в данном
количестве воды,
7 * =
6,222кг.
В 274,047кг. (
=
44 ) содержится:
,047 * =
74,74кг. углерода и 274,047 * = 199,31кг.
кислорода.
В 0,84кг. (
=
64 ) содержится:
,84 * =
0,42кг. серы и 0,84 * = 0,42кг. кислорода.
В 39,4кг. О
( =
18 ) содержится:
,4 * =
4,38кг. водорода и 39,4 * = 35,02кг.
кислорода.
Определение теплоты сгорания угольной пыли.
Расчёт теплоты сгорания твёрдого рабочего
топлива ( , МДж/кг ) по
известному элементарному составу производим, пользуясь полуэмпирической
формулой Д. И. Менделеева:
= 0,339
+ 1,03
- 0,109 (
- )
- 0,0251 (9 + );
= 0,339 * 74,74 +
1,3 * 3,6 - 0,109 (3,01 - 0,42) - 0,0251 (9 * 3,6 + 7) =
= 28,74561МДж/кг = 28745,61кДж/кг.
Определение теплоты горения угольной пыли.
Теоретическую температуру горения угольной пыли
рассчитывают по формуле:
= ,
Где Q - физическое тело топлива и дутья , приходящееся
на единицу веса топлива, кДж/кг;
- количество
тепла, затрачиваемое на реакции диссоциации продуктов сгорания топлива ( О
), отнесённое к единице веса топлива, кДж/кг;
- сумма
произведений объёмов газообразных продуктов горения, образующихся при сгорании
единицы топлива, на теплоёмкости этих продуктов.
* *
+
*
*
,
Где и
степени
диссоциации и О,
определяющиеся на основании зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления;
и -
объёмное содержание и О
в продуктах горения, ;
и -
теплоты диссоциации продуктов сгорания,
= 12740,3 кДж/;
=
10794,7 кДж/,
Далее определяют значение Q
при температуре воздуха и топлива 25℃.
= *
*
*
*
*
;
Q = 1,3 * *25
+ 1 * 1 *25 = 296,882кДж.
Чтобы определить значение ,
,
,
,
необходимо задаться температурой горения. Пусть t = 2000℃,
тогда из зависимости степени диссоциации и
О
от температуры и парциального давления =
1,3; =
0,05 при парциальном давлении для 0,16
и дляО
0,06. Значение теплоёмкостей (С, кДж/град
) при данной температуре составят:
= 2,493; =
1,962; =
1.481; =
2.385; =
1,562.
При этих условиях:
= 
=
2031.9°
Пусть температура составляет t
= 1900℃.
При этой температуре: = 0,12; =
0,04. Значение теплоёмкостей ( С, кДж/град
) при t = 1900℃
составят:
= 2,406; =
1,941; =
1.473; =
2.377; =
1,561
При этих условиях:
= 
=
2062.4° = 2062℃
Таким образом, можно
принять равной 2062℃.
Теоретическую температуру горения топлива можно
определить также с помощью диаграмм It,
что ускоряет расчёты, но даёт менее точные результаты. Действительная
максимальная температура газов в печи ( )
определяется из и значения
пирометрического коэффициента ( ƞ
), учитывающие реальные условия горения. Коэффициент ƞ
для вращающихся барабанных печей равен 0,7÷0,8.
Пусть коэффициент ƞ
в данном случае составит 0,77. Тогда =
0.77 * 2062 = 1588℃.
|
21%
α = 1,0
|
21%
α = 1,3
|
30%
α = 1,0
|
30%
α = 1,3
|
|
|
199,307
|
199,307
|
199,307
|
199,307
|
|
|
0,42
|
0,42
|
0,42
|
0,42
|
|
O
|
35,02
|
35,02
|
35,02
|
35,02
|
|
|
0
|
67,655
|
0
|
67,655
|
|
Воздух
|
225,517
|
293,172
|
225,517
|
293,172
|
|
Q
|
28745,61
|
28745,61
|
28745,61
|
28745,61
|
|
 ,
|
1876
|
1494
|
2538
|
2062
|
|
Объём
воздуха
|
836,56
|
1087,53
|
526,2
|
684,07
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перечень использованной литературы
Теплотехника. Программа и
методические указания к выполнению курсового проекта. М. Ю. Кузьмина. Иркутск
2005г.
Металлургическая теплотехника. Том
1. Теоретические основы: В. А. Кривандин, В. А. Артюнов, Б. С. Мастрюков и др.
Москва 1986г.