|
Зависимость интенсивности теплового излучения от радиуса для
|
|
стационарной теплопередачи при среднеповерхностной плотности теплового
|
|
излучения пламени Ef =160 кВт/м2 (Рисунок 3.39).
|
|
|
|
|
|
80
|
|
|
|
|
|
|
|
|
70
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60
|
|
|
|
|
|
|
|
м2
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
кВт/
|
40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q,
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
120
|
|
|
|
|
|
R, м
|
|
|
|
|
Рисунок 3.39 – Зависимость интенсивности теплового излучения от радиуса
|
|
|
|
для нестационарной теплопередачи (при Ef =160 кВт/м2)
|
|
|
|
При среднеповерхностной плотности теплового излучения пламени
|
|
Ef =80 кВт/м2 (Рисунок 3.40).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
87
|
|
|
|
|
|
60
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
40
|
|
|
|
|
|
|
|
м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кВт/
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q,
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
120
|
|
|
|
|
|
R, м
|
|
|
|
|
Рисунок 3.40 – Зависимость интенсивности теплового излучения от радиуса
|
|
|
|
для нестационарной теплопередачи (при Ef =80 кВт/м2)
|
|
|
Вывод: получены значения интенсивности теплового излучения на расстояниях от 7,5 до 100,5 метров от центра очага и построены графики зависимости интенсивности теплового излучения от радиуса для стационарной и нестационарной теплопередачи.
3.5.3. Расчет тепловыделения. Количество теплоты (33),
= пентана × = 3486,9 × 117,69 = 410373,26 кДж/мин,
|
(33)
|
где пентана − удельная теплота сгорания пентана, кДж/моль.
Масса газа
= × = 0,188 × 626 = 117,69 кг,
|
(34)
|
где − объем газа, м3;
− плотность газа, кг/м3.
= 271 м3/сут = 0,188 м3/мин.
Вывод: были получены значения тепловыделения, количества теплоты, массы газа и объема газа, добываемого за 1 минуту.
88
3.5.4. Расчет времени остывания стенок газопровода до температуры самовоспламенения газов (пентана, метана, этана, пропана, бутана, изобутана) (35) – (38),
где ( ) − температура самовоспламенения газа, К;
− температура окружающей среды, К;
0 − начальная температура стенки газопровода, К; − коэффициент теплопроводности;
− время остывания стенок до точки самовоспламенения газов, ч.
( ) −
|
= (
|
|
− ) − ,
|
(36)
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
( − ) = (
|
( )−
|
) ,
|
(37)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( − )
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
− = (
|
( )−
|
),
|
(38)
|
|
|
|
|
|
( −
|
)
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
Таблица 3.19 – Время остывания стенок газопровода до температуры самовоспламенения газов
Компонент газовой смеси
|
Время, ч
|
|
|
Пентан
|
1,12
|
|
|
Метан
|
0,729
|
|
|
Этан
|
0,855
|
|
|
Пропан
|
0,865
|
|
|
Бутан
|
0,945
|
|
|
Изобутан
|
0,908
|
|
|
Вывод: получены значения времени остывания газопровода до температуры самовоспламенения газов пентана, метана, этана, пропана, бутана, изобутана.
89
3.5.5. Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до
температуры самовоспламенения выходящих газов и при 10, 20, 30 минутах
после температуры самовоспламенения выходящих газов
Ход расчетов и результаты приведены в таблицах 3.23 – 3.28.
Таблица 3.23 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения пентана
|
|
|
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
|
|
|
|
(0,95)
|
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,95
|
697,4
|
|
пентана
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,79)
|
пентана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,79
|
850
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,62)пентана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,62
|
1075,7
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,29)
|
пентана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,29
|
497,8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,45)пентана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,45
|
441,7
|
|
|
|
|
(1,62)пентана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,62
|
398,8
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.24 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения метана
|
|
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
|
(0,56)
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,56
|
1175,6
|
метана
|
|
|
|
|
|
(0,396)метана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,396
|
1518,5
|
|
|
|
(0,23)
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,23
|
2001,4
|
метана
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,896)
|
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,896
|
743,5
|
метана
|
|
|
|
|
|
|
(1,062)
|
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,062
|
616,2
|
метана
|
|
|
|
|
|
(1,23)
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,23
|
523,9
|
метана
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.25 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения этана
90
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
(0,69)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,69
|
973,4
|
|
|
(0,52)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,52
|
1249,2
|
|
|
(0,355)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,355
|
1623,3
|
|
|
(1,02)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,02
|
644,5
|
|
|
(1,19)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,19
|
543,2
|
|
|
(1,355)этана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,355
|
472,8
|
|
|
Таблица 3.26 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения пропана
|
|
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
|
|
(0,7)пропана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,7
|
959,9
|
|
|
|
|
(0,53)пропана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,53
|
1230,2
|
|
|
|
|
(0,365)пропана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,365
|
1596,9
|
|
|
|
|
|
|
(1,03)
|
пропана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,03
|
637,6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,2)пропана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,2
|
538,2
|
|
|
|
|
(1,365)пропана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,365
|
469,2
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.27 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения бутана
Расчетная формула
|
|
Температура, К
|
|
|
|
(0,78)бутана = 293 + (3000 − 293) ∙
|
2,72−2∙0,78
|
861,3
|
(0,61)бутана = 293 + (3000 − 293) ∙
|
2,72−2∙0,61
|
1091,6
|
(0,445)бутана = 293 + (3000 − 293)
|
∙ 2,72−2∙0,445
|
1404
|
(1,11)бутана = 293 + (3000 − 293) ∙
|
2,72−2∙1,11
|
586,6
|
(1,28)бутана = 293 + (3000 − 293) ∙
|
2,72−2∙1,28
|
501,9
|
|
|
|
 
91
Продолжение таблицы 3.27
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
(1,445)бутана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,445
|
443,2
|
|
|
Таблица 3.28 – Расчет температуры стенок газопровода за 10, 20, 30 минут до и после достижения температуры самовоспламенения изобутана
|
|
Расчетная формула
|
Температура, К
|
|
|
|
|
|
|
(0,74)
|
изобутана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,74
|
908,6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(0,57)изобутана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,57
|
1158,1
|
|
|
|
|
(0,408)изобутана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙0,408
|
1489,4
|
|
|
|
|
|
|
(1,07)
|
изобутана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,07
|
611,1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,24)
|
изобутана
|
= 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,24
|
519,3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1,408)изобутана = 293 + (3000 − 293) ∙ 2,72−2∙1,408
|
454,7
|
|
|
|
|
|
| |
Скачать 3.36 Mb.