Расчет процесса горения топлива

Дипломная работа - Физика

Другие дипломы по предмету Физика

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт процесса горения топлива

 

Состав топлива

 

СодержаниеСгHгNгОгSгАаWрМасс,51,70,73,30,820,07,5

 

1.Пересчёт состава топлива на рабочую массу (в массовых %)

 

 

2.Состав топлива в мольных объёмах (на 100 кг топлива заданного состава). Расчёт проводим на 100% или на 100 кг топлива заданного состава

горение топливо теплотворный калориметрический

3.Удельный расход кислорода в мольных объёмах (на 100 кг топлива заданного состава)

 

5,766: 5,766 м.о. О2

0,630: 0,315 м.о. О2

0,018: 0,018 м.о. О2

 

? О2 = 6,099 м. о. необходимо затратить на 100 кг топлива заданного состава. В топливе уже имеется 0,076 м. о. кислорода. Следовательно, из воздуха необходимо взять кислорода:

 

 

Расход воздуха в мольных объёмах необходимый на сжигание 100 кг топлива заданного состава.

Объём идеального газа при нормальных условиях:

 

 

Теоретический расход воздуха в м3 необходимого на сжигание 1 кг топлива заданного состава.

 

Действительный расход воздуха (с 30% избытком сверх стехиометрически необходимого) необходимый на сжигание 1 кг топлива заданного состава.

 

4.Найти состав и количество отходящих газов при сжигании топлива в атмосфере воздуха содержащей 21% кислорода (О2 - 21 об.%, ? - 1).

 

Таблица 2. Состав и количество продуктов сгорания (О2 - 21 об.%, ? - 1):

ВеществоМольные объёмыМолекулярный весm, кгМасс, %Об, %СО25,76644253,70427,9219,54Н2О1,0471818,8462,073,55SО20,018641,1520,130,06N222,67728634,95669,8876,8529,508908,658100100

Объём продуктов сгорания:

 

 

5.Составление материального баланса сжигания топлива на воздухе (О2 - 21 об.%, ? - 1)

 

Таблица 3. Материальный баланс сжигания топлива (О2 - 21 об.%, ? - 1):

Приходm, кгРасходm, кгПродукты:Топливо100СО2253,704Воздух:Н2О18,846О2: 6,023132192,736SО21,152N2634,956N2: 22,658128634,424Зола Ар18,500Невязка ?0,002Всего:927,160Всего:927,160

 

6.Расчёт состава и количества продуктов сгорания при избытке необогащенного кислородом воздуха (О2 - 21 об.%, ? - 1,3).

 

Таблица 4. Состав и количество продуктов сгорания (О2 - 21 об.%, ? - 1,3):

ВеществоМольные объёмыМолекулярный весm, кгМасс, %Об, %СО25,76644253,70421,9315,13Н2О1,0471818,8461,632,75SО20,018641,1520,100,05N229,47428825,27271,3477,33О21,8073257,8245,004,7438,1121156,798100100

Объём продуктов сгорания:

 

 

7.Составление материального баланса сжигания топлива в необогащённом воздухе (О2 - 21 об.%, ? - 1,3)

 

Таблица 5. Материальный баланс сжигания топлива (О2 - 21 об.%, ? - 1,3):

Приходm, кгРасходm, кгПродукты:Топливо100СО2253,704Воздух:Н2О18,846О2: 6,0231,332250,557SО21,152N2825,272О257,824N2: 22,6581,328824,751Зола Ар18,500Невязка ?0,01Всего:1175,308Всего:1175,308

 

8.? О2 = 6,099 м. о. необходимо затратить на 100 кг топлива заданного состава. В топливе уже имеется 0,076 м. о. кислорода. Следовательно, из воздуха необходимо взять кислорода:

 

 

Расход воздуха в мольных объёмах необходимый на сжигание 100 кг топлива заданного состава.

Объём идеального газа при нормальных условиях:

 

 

Теоретический расход воздуха в м3 необходимого на сжигание 1 кг топлива заданного состава.

 

 

Действительный расход воздуха (с 30% избытком сверх стехиометрически необходимого) необходимый на сжигание 1 кг топлива заданного состава.

 

9.Найти состав и количество отходящих газов при сжигании топлива в атмосфере воздуха содержащей 30% кислорода (О2 - 30 об.%, ? - 1)

 

Таблица 6. Состав и количество продуктов сгорания (О2 - 30 об.%, ? - 1):

ВеществоМольные объёмыМолекулярный весm, кгМасс, %Об, %СО25,76644253,70437,9927,58Н2О1,0471818,8462,825,01SО20,018641,1520170,09N214,07328394,04459,0167,3220,904667,746100100

Объём продуктов сгорания:

 

10.Составление материального баланса сжигания топлива на воздухе (О2 - 30 об.%, ? - 1)

 

Таблица 7. Материальный баланс сжигания топлива (О2 - 30 об.%, ? - 1):

Приходm, кгРасходm, кгПродукты:Топливо100СО2253,704Воздух:Н2О18,846О2: 6,023132192,736SО21,152N2394,044N2: 14,054128393,512Зола Ар18,500Невязка ?0,002Всего:686,248Всего:686,248

 

11.Расчёт состава и количества продуктов сгорания при избытке необогащенного кислородом воздуха (О2 - 30 об.%, ? - 1,3)

 

Таблица 8. Состав и количество продуктов сгорания (О2 - 30 об.%, ? - 1,3):

ВеществоМольные объёмыМолекулярный весm, кгМасс, %Об, %СО25,76644253,70430,0721,41Н2О1,0471818,8462,233,89SО20,018641,1520,140,07N218,28928512,09260,7067,92О21,8073257,8246,856,7126,927843,618100100

Объём продуктов сгорания:

 

 

12.Составление материального баланса сжигания топлива в необогащённом воздухе (О2 -30 об.%, ? - 1,3)

 

Таблица 9. Материальный баланс сжигания топлива (О2 - 30 об.%, ? - 1,3):

Приходm, кгРасходm, кгПродукты:Топливо100СО2253,704Воздух:Н2О18,846О2: 6,0231,332250,557SО21,152N2512,092О257,824N2: 14,0541,328511,566Зола Ар18,500Невязка ?0,005Всего:862,123Всего:862,123

 

13.? О2 = 6,099 м. о. необходимо затратить на 100 кг топлива заданного состава. В топливе уже имеется 0,076 м. о. кислорода. Следовательно, из воздуха необходимо взять кислорода:

 

Расход воздуха в мольных объёмах необходимый на сжигание 100 кг топлива заданного состава.

Объём идеального газа при нормальных условиях: