Курсовая работа: Расчет установки утилизации теплоты отходящих газов технологической печи
Определим элементарный
состав топлива, % (масс.):
содержание углерода
содержание водорода
содержание кислорода
содержание азота
 ,
где niC
, niH, niN , niO
- число атомов углерода, водорода, азота и кислорода в молекулах отдельных
компонентов, входящих в состав топлива;
 - содержание каждого компонента
топлива, масс. %;
xi - содержание каждого компонента
топлива, мол. %;
Mi - молярная масса отдельных компонентов топлива;
Мm - молярная масса топлива.
Проверка состава:
C + H + O + N = 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 = 100 %
(масс.).
Определим теоретическое
количество воздуха, необходимое для сжигания 1 кг топлива, оно определяется из стехиометрического уравнения реакции горения и содержания кислорода
в атмосферном воздухе. Если известен элементарный состав топлива, теоретическое
количество воздуха L0, кг/кг, вычисляется по формуле:
 кг/кг.
На практике для
обеспечения полноты сгорания топлива в топку вводят избыточное количество
воздуха, найдем действительный расход воздуха при α = 1,25:
L=αL0,
где L - действительный
расход воздуха;
α - коэффициент
избытка воздуха,
L=1,25∙17,0 = 21,25 кг/кг.
Удельный объем воздуха
(н. у.) для горения 1 кг топлива:
где ρв
= 1,293 – плотность воздуха при нормальных условиях,
 м3/кг.
Найдем количество
продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива:
если известен
элементарный состав топлива, то массовый состав дымовых газов в расчете на 1 кг топлива при полном его сгорании может быть определен на основании следующих уравнений:
 кг/кг;
 кг/кг;
 кг/кг;
 кг/кг,
где mCO2,
mH2O, mN2, mO2 - масса
соответствующих газов, кг.
Суммарное количество
продуктов горения:
mп. с = mCO2 + mH2O
+ mN2 + mO2,
mп. с = 2,71 + 2,21 + 16,33 + 1,00 = 22,25
кг/кг.
Проверяем полученную
величину:
где Wф
- удельный расход форсуночного пара при сжигании жидкого топлива, кг/кг (для
газового топлива Wф = 0),
 кг/кг.
Поскольку топливо – газ,
содержанием влаги в воздухе пренебрегаем, и количество водяного пара не
учитываем.
Найдем объем продуктов
сгорания при нормальных условиях, образовавшихся при сгорании 1 кг топлива:
где mi
— масса соответствующего газа, образующегося при сгорании 1 кг топлива;
ρi - плотность данного газа при
нормальных условиях, кг/м3;
Мi - молярная масса данного газа,
кг/кмоль;
22,4 - молярный объем, м3/кмоль,
 м3/кг;  м3/кг;
 м3/кг;  м3/кг.
Суммарный объем продуктов
сгорания (н. у.) при фактическом расходе воздуха:
V = VCO2
+ VH2O + VN2 + VO2,
V = 1,38 + 2,75+ 13,06 + 0,70 = 17,89 м3/кг.
Плотность продуктов
сгорания (н. у.):
 кг/м3.
Найдем теплоемкость и
энтальпию продуктов сгорания 1 кг топлива в интервале температур от 100 °С (373
К) до 1500 °С (1773 К), используя данные табл. 2.
Средние удельные
теплоемкости газов ср, кДж/(кг∙К) Таблица 2
|
t, °С
|
O2
|
N2
|
CO2
|
H2O
|
Воздух |
| 0 |
0,9148 |
1,0392 |
0,8148 |
1,8594 |
1,0036 |
| 100 |
0,9232 |
1,0404 |
0,8658 |
1,8728 |
1,0061 |
| 200 |
0,9353 |
1,0434 |
0,9102 |
1,8937 |
1,0115 |
| 300 |
0,9500 |
1,0488 |
0,9487 |
1,9292 |
1,0191 |
| 400 |
0,9651 |
1,0567 |
0,9877 |
1,9477 |
1,0283 |
| 500 |
0,9793 |
1,0660 |
1,0128 |
1,9778 |
1,0387 |
| 600 |
0,9927 |
1,0760 |
1,0396 |
2,0092 |
1,0496 |
| 700 |
1,0048 |
1,0869 |
1,0639 |
2,0419 |
1,0605 |
| 800 |
1,0157 |
1,0974 |
1,0852 |
2,0754 |
1,0710 |
| 1000 |
1,0305 |
1,1159 |
1,1225 |
2,1436 |
1,0807 |
| 1500 |
1,0990 |
1,1911 |
1,1895 |
2,4422 |
1,0903 |
Энтальпия дымовых газов,
образующихся при сгорании 1 кг топлива:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6 |
