8_вариант. Расчет характеристик горения и определение состава, количества температуры продуктов сгорания газового топлива

• Название: Расчет характеристик горения и определение состава, количества температуры продуктов сгорания газового топлива
• Дата: 03.12.2018
• Размер: 166.51 Kb.
• Имя файла: 8_вариант.docx
• Тип: Курсовая; #58663
• страница: 3 из 3

1.3 Определение калориметрической и теоретической температуры Как видно, для расчёта калориметрической температуры нужно знать
Q_H^P,V_пр.сг.,С_.
Требуемую для расчёта Q_HP находят расчётным путём, зная тепловые эффекты реакции горения (таблица) и входящие в состав топлива доли соединений.



Q_H^P358 СН ₄636 С₂ Н ₆913 С₃ Н ₈1185 С₄ Н₁₀; (

Q P	 358 93  636  4,4  913 0,8	1185 0,9 
H		 37889,3(кДж / м3 ) .
 33294  2798,4  730,4 1066,5

кДж
/

• 
  3
  

);

Для определения температуры, воспользуемся понятием энтальпии и определим энтальпию продуктов сгорания iо :

i


i

о


о






Q	P	;
H
	V	пр.сг.
37889 ,3
11,349

• 
  3338 ,56(кДж
  

/

• 
  3 )
  

;




С другой стороны, продукты сгорания: iо

i	о


есть сумма энтальпий конкретно составляющих

i	CO	 i	H	O	 i	N
	2		2
				2

Зададимся возможной температурой продуктов сгорания найдём энтальпию продуктов сгорания при этой температуре. энтальпий i берутся из таблицы, соответствующей температуре:

о	и
1900 С

Значение

i  V

i

V

O

i

H

O

V

N

i

N

;

CO

CO

2

H

2

2

2

2

2

i

 (0,1031 4534,76)  (0,19393857,85)  (0,7031 2808,22) 

1900

• 
  467,53  748,037 1974,459  3190,026(кДж/ м3 )
  

ⁱо ^{ i}1900 ^;
Если величина i_о  i₁₉₀₀ , то значит нами принята низкая температура в 1900о С , тогда находим величину энтальпии для большей температуры на


100^о С , т.е. для
i


2000	о	С

:

ⁱ2000 ^{ V}CO₂ ^{ i}CO₂ ^{ V}H ₂O ^{ i}H ₂O ^{ V}N₂ ^{ i}N₂ ^;


9

i₂₀₀₀(0,10314910,51)(0,19393889,72)(0,7032970,25)_;

• 
  506,27  754,217  2088,38  3348,87(кДж/ м³ )
  

ⁱо ^{ i}2000 ^;
i1900 ^{ i}о ^{ i}2000 ^;


Обычно,

iо
 i2000,
в этом
случае,
считается,
что
действительная




калориметрическая
температура
лежит
в пределах

i1900

 iо

 i2000
и

конкретное её значение находится методом интерполяции по формуле:

T

 1900  io

 i1900

;

K

i2000  i1900

T

 0,8 T

K

T

T

 1900 

3338,56  3190,026

 3190,026

 1900,94

O

C

3348,87

K

T

 0,8 1900

,94  1520 ,75

O

C

T

10

Горелочное устройство для сжигания топлива
Для сжигания газового топлива я предлагаю инжекционную горелку конструкции Казанцева.
Инжекционная горелка конструкции Казанцева состоит из регулятора первичного воздуха, форсунки, конфузора, смесителя, насадка и пластинчатого стабилизатора (рисунок ниже).



1 - стабилизатор; 2 - насадок; 3 - конфузор; 4 - форсунка; 5 - регулятор первичного воздуха

Регулятор первичного воздуха горелки одновременно выполняет функции глушителя шума, который создается за счет повышенных скоростей движения газовоздушной смеси. Пластинчатый стабилизатор обеспечивает устойчивую работу горелки без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок. Стабилизатор состоит из стальных пластин толщиной 0,5 мм при расстоянии между ними 1,5 мм. Пластины стабилизатора стягивают между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов сгорания и непрерывно поджигают газовоздушную смесь. В горелках с огнеупорными насадками природный газ сгорает с образованием малосветящегося пламени. В связи с этим передача теплоты излучением от факела горящего газа оказывается недостаточной.

11

• 
  современных конструкциях газовых горелок значительно повысилась эффективность использования газа. Малая светимость факела газа компенсируется излучением раскаленных огнеупорных материалов при сжигании газа методом беспламенного горения.
  

Газовоздушная смесь у этих горелок приготавливается с небольшим избытком воздуха и поступает в раскаленные огнеупорные каналы, где она интенсивно нагревается и сгорает. Пламя не выходит из канала, поэтому такой процесс сжигания газа называется беспламенным. Это название условное, так как в каналах пламя имеется. Газовоздушная смесь подогревается от раскаленных стенок канала. В местах расширения каналов и вблизи от плохо обтекаемых тел создаются зоны задержки горячих продуктов сгорания. Такие зоны - устойчивые источники постоянного подогрева и зажигания газовоздушной смеси.

12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• 
  данной курсовой работе я вычислил расход воздуха, необходимый для горения:
  

V_{возд.общ.}10,059(м³)
Определил количество продуктов сгорания каждого по отдельности и нашел их сумму:
V_CO21,17(м³),
V_Н2О2,201(м³),

V		3	)
N	 7,979(м
	2

V_CO2=10,31%,

V	Н	О
	2

=19,39%, V_N2 =70,31%.

• 
  Vпр.сг(общ)11,349(м3)
  

Определил калориметрическую и теоретическую температуру:

T	K

TT

• 
  1900 ,94
  

• 
  1520 ,75
  

O O

C C
;
.

13

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   Ю.П. Филимонов, Н.С. Громова. Топливо и печи. М. :Металлургия,
   

1987. с. 21-32.

2. 
   К.С. Толегин, В.Г. Авдеева. Теплотехника и нагревательные устройства. М. :Машиностроение, 1985, с. 75-91.
   

3. 
   Гусовский В.Л., Лившиц А.Е. Методики расчета нагревательных и термических печей. М., Теплотехник, 2004.
   

14