Определение объемов продуктов сгорания топлива.

 

3.1. Объем углекислого газа

м³ / кг

3.2. Объем сернистого ангидрида

м³ / кг

3.3. Объем сухих трехатомных газов

м³ / кг

3.4. Объем кислорода

м³ / кг

3.5. Объем азота

м³ / кг

3.6. Объем двухатомных газов

м³ / кг

3.7. Объем водяных паров

м³ / кг

 

3.8. Объем сухих газов

м³ / кг

Полный объем продуктов сгорания 1 кг топлива

м³ / кг

 

Определение парциальных давлений трехатомных газов

 

4.1. Парциальное давление углекислого газа:

 

(МН/ м²)

где, Р = 0.1 МН/м² – давление в топке

 

4.2. Парциальное давление водяных паров

 

(МН/ м²)

4.3 Суммарное

 

= ₊ (МН/ м²)

 

Определение энтальпии продуктов сгорания топлива и построение J-t диаграммы.

 

5.1. Энтальпия продуктов сгорания топлива

 

кДж/кг

Где , _{, –} объемы компонентов газовой смеси продуктов сгорания, м³/кг

t- температура продуктов сгорания, ⁰ С

, , – средние изобарные объемные теплоемкости компонентов газовой смеси, кДж/(м^{3 оС}) по Приложению Л

 

Принимаем:

,

кДж/(м^{3 о}С)

Где _{, , –}средние изобарные объемные теплоемкости соответственно углекислого газа, азота и кислорода кДж/(м^{3 о}С) в интервале температур от 0^оС до t ^оC

 

Энтальпию J рассчитываем для температуры t в диапазоне от 0^оС до 2200^оС через каждые 200 ^оС.

 

Вычисления производим в табличной форме см. Таблицу 1.

 

5.2 Построение J-t диаграммы.

По данным Таблицы 1 строим график зависимости - зависимость энтальпии дымовых газов от их температуры при const.

По оси абсцисс откладываем в масштабе t через 200^оС, а по оси ординат – энтальпию J кДж/кг, соответствующую выбранным значениям температур. По точкам пересечения проводим кривую, которая называется диаграммой J-t.

На Рис. 1 показана диаграмма J-t для мазута заданного состава при коэффициенте избытка воздуха

 

 

Таблица 1. Расчетные данные к построению диаграммы J-t

	Трехатомные газы	Двухатомные газы	Водяные пары	Энтальпия
t оС	м3/кг	м3 /кг	= м3/кг

Диаграмма J-t

 

Масштаб

t: 1 см = ^оС J: 1 см = кДж/кг

 

J

 

50000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 200 400 600 1600 1800 2000 2200 t ^oC

Рисунок 1

Составление отчета:

Отчет оформляется согласно требований, изложенных в общих методических указаниях.

 

Литература:

2, стр 88, 89, 92…95, 100, 101.

4, стр 38, 41…47, 216

 

Контрольные вопросы:

1. Элементарный состав топлива

2. Горючие элементы в составе топлива

3. Понятие энтальпии уходящих газов

4. Понятие средней изобарной теплоемкости топлива

5. Является ли кислород горючим элементом в составе топлива

Исходные данные

Вар	Сг (%)	Нг (%)	Nг (%)	Ог (%)	Sг (%)	Ар (%)	Wр (%)
	86.2	12.7	0.2	0.3	0.6	0.15	2.0
	86.0	12.0	0.2	0.3	1.5	0.3	2.5
	87.1	12.0	0.1	0.4	0.4	0.2	3.0
	86.5	11.5	0.2	0.4	1.4	0.3	2.4
	85.9	12.1	0.8	0.3	0.9	0.4	2.5
	82.4	16.1	0.7	0.3	0.5	0.2	2.2
	84.2	13.8	0.2	0.4	1.4	0.3	3.4
	85.0	13.2	0.2	0.4	1.2	0.35	2.8
	86.0	11.0	0.1	0.5	2.4	0.45	4.0
	84.9	12.0	0.8	0.8	1.5	0.5	3.5
	86.3	12.5	0.3	0.4	0.5	0.3	2.5
	87.0	12.5	0.2	0.3	0.5	0.2	4.0
	86.5	12.5	0.1	0.4	0.5	0.4	2.5
	87.1	12.0	0.1	0.2	0.6	0.3	3.0
	85.4	13.0	0.4	0.5	0.7	0.5	3.5
	85.1	13.2	0.2	0.4	1.1	0.6	2.5
	85.2	12.2	0.4	0.5	1.7	0.45	4.0
	84.9	13.0	0.4	0.5	1.2	0.35	3.7
	86.3	12.6	0.3	0.2	0.6	0.45	4.0
	84.2	13.1	0.15	0.4	2.15	0.4	2.5
	83.2	15.1	0.12	0.6	0.98	0.35	1.9
	84.1	13.2	0.2	0.3	2.2	0.4	4.0
	84.5	13.2	0.1	0.4	1.8	0.6	3.0
	85.9	11.4	0.4	0.4	1.9	0.2	2.7
	86.3	11.5	0.5	0.6	1.1	0.3	2.8
	84.0	10.7	0.2	0.3	4.8	0.5	3.1

Практическая работа № 3

Составление предварительного теплового баланса парового котла и определение расхода топлива.

Цель занятия: Освоение методики составления предварительного теплового баланса парового котла и определение расхода топлива.

Перечень необходимых документов, оборудования:

1. Чертеж котла

2. Макеты котлов

3. Методическое пособие

Методические указания:

1. Точность расчетов до 4-й значащей цифры

2. При расчете пункта 1.9 температуру топлива необходимо принимать по прототипу котла, при отсутствии данных принимать согласно рекомендациям в рассчитываемом пункте

3. При расчете пункта 1.10 теплоемкость топлива необходимо принимать по прототипу котла, при отсутствии данных принимать согласно рекомендациям в рассчитываемом пункте

 

Содержание работы:

1. Cоставление предварительного теплового баланса парового котла:

1.1. Теплота сгорания топлива:

КДж/ кг

где , , , , – из практической работы № 1

1.2. Относительная потеря теплоты от химической неполноты сгорания:

% Принимаем: %

1.3. Относительная потеря теплоты в окружающую среду:

% Принимаем: %

1.4. Потеря относительной теплоты с уходящими газами:

%

1.5. Абсолютная потеря теплоты с уходящими газами:

кДж/ кг

1.6.Температура влажного воздуха, поступающего в топку:

 

^оС

 

1.7. Теплоемкость влажного воздуха, поступающего в топку:

 

кДж/(м^{3. оС})

 

1.8. Количество теплоты вносимое воздухом:

кДж/ кг

Где: м³ /кг (пр.работа № 2,пункт 2.3.)

1.9. Температура топлива:

^оС Принимаем ^оС

1.10. Теплоемкость топлива:

1.11. Теплота, вносимая в топку топливом:

кДж/ кг

1.12. Энтальпия уходящих газов:

кДж/кг

1.13. Температура уходящих газов (по диаграмме J-t):

^оC

1.14. Полезное тепловыделение в топке:

кДж/кг