Теплоснабжение жилого района в г. Тула
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?дительность и хорошие условия труда обслуживающего персонала;
использование природного газа позволяет значительно интенсифицировать работой, поток печей, котлов и соответственно снизить сложность оборудования и уменьшить габариты;
при работе на природном газе можно получать весьма высокие коэффициенты полезного действия, особенно при использовании методов комплексного использования тепла высокого и низко температурных режимах;
применение природного газа устраняет загрязнение воздушного бассейна золой и окисями серы, а также обусловленного этих необходимостью сооружения высоких и дорогостоящих труб для отвода продуктов сгорания;
продукты полного сгорания природного газа, отводимые от каминов и печей, используются в качестве источника углекислоты.
Таблица 12 - Расчётная характеристика природного газа
ГазопроводСН4С2Н6С3Н8С4Н10С5Н12N2СО20Сн, кДж/м? кг/м"Ставрополь - Москва93,82,02,00,30,12,60,4373000,781
Определяем теоретический объем воздуха необходимого для полного сгорания топлива, т.е. при а =1, м3/м3, по формуле
V0=0,0476 (0,5СО+0,5Н2 + 1,5H2S+?(m + n/4) CmHn-О2) (33)
где СО - содержание окиси углерода в рабочем составе топлива, %;
Н2 - содержание водорода в рабочем составе топлива, %;S - содержание сероводорода в рабочем составе топлива, %;
О2 - содержание кислорода в рабочем составе топлива, %. =0,0476 (1,5+(2 93,8+3,5 2+5 0,8+6,5. 0,3+8 0,1));=9,584 м3/м3. Определяем объем продуктов сгорания
Определяем объем трехатомных газов, м3/м3 по формуле
Vro2=0,01 • (C02+CO+H2S+Im CmHn),(34)
Vro2=0,01(0,5+(0,4+0+0+93,8+4+3 0,8+6,5 0,3+0,8);
Vro2= 1,023 м3/м3.
Определяем объем двухатомных газов, м3/м3 по формуле
= 0,79 V0+0,01 • N2,(35)
где Vo - теоретический объем воздуха; - содержание азота. =0,79 • 9,584+0,01 • 2,6; Vr2=7,6 m3/m3.
Определяем объем водяных паров, м3/м3
VH2o=0,01 (H2S+H2+I CmHn+0,12dr)+0,016V0,(36)
VH2O=0,01 (2 • 93,8+2 • 3+4 • 0,8+5 • 0,3+6 • 0,1 + 1,2) +0,016 • 9,584; O =2,15 м3/м3.
Определяем объем продуктов сгорания топлива в характерных точках газового тракта
Определяем коэффициент избытка воздуха в характерных точках газового тракта с учетом присосов холодного воздуха, т.е. при а >1.
Характерными точками газового тракта является:
топка;
первый газоход.
Принимаем коэффициент избытка воздуха в топке для ?т=1,1. Для первого газохода
?1Г.= ?m + ??г,(37)
где ??г - величина присосов воздуха в характерных точках котла.
?1 =0,05 - величина присоса воздуха в первом газоходе;
?1 = 1,1+0,05=1,15 м3/м3.
Определяем объем избытка воздуха в характерных точках газового тракта
?VТ =Vо• (?т - 1)м3/м3; (38)
?VГ =Vо•(?Г- 1) м3/м3; (39)
?VТ = 9,584 • (1,1-1)= 0,96 м3/м3;
?VГ= 9,584 • (1,15-1)= 1,44 м3/м3.
Определяем объем водяных паров в характерных точках газового тракта
ot=Vh2o+0,0 161 • (? т - 1)V0 м3/м3; (40)o1Г =VH2o+0,0161 • (? Г - l)Vo м3/м3; (41)
T= 2,15 + 0,016 (1,1-1) 9,584=2,17 м3/м3; Г=2,15 +0,016 (1,15-1) 9,584=2,18 м3/м3.
Определяем общий объем продуктов сгорания
Г T=VR02+VR2+(Vo(? т - 1)+VH2o+0,0161 (?T-1 )V0) м3/м3 (42)ГГ=VR02+VR2+(Vo(? Г-l)+VH2o+0,0161- (? Г-l)V0) м3/м3; (43)
Г T =l,023+7,6+(9,584 (l,l-l)+( 2,15+0,016 (1,1-1) 9,584))=11,73 м3/м; ГГ =l,023+7,6+(9,584(l,15-l)+( 2,15+0,016 (1,15-1) 9,584))=12,22m3/m3. Определяем объемную долю трех атомных газов в составе продуктов сгорания
Т= VR02/ VГ T (44)Г = Vro2/V г г; (45)
Т= 1,023 /11,93=0,087 м3/м3;
rRO2 1 Г =l,023 /12,22=0,084 м3/м3.
Определяем объемную долю водяных паровТ = VH02/ VГ T (46)1 Г = VH02/ VГ Г (47)Т = 2,15 /11,73=0,18 м3/м3;Т RO2 1 Г =2,15 /12,22=0,18 м3/м3.
Определяем сумму объемных долей трехатомных газов и водяных паров.
rn Т = rRO 2 T + rH2O T (48)
rn Г = rRO 2 Г + rH2O Г (49)
Т = 0,087+0,18=0,27 м3/м3;Г = 0,084+0,18=0,26 м3/м3.
Все расчеты объемов газов и воздуха сводим в таблицу
Таблица 13 - Расчет продуктов сгорания и воздуха
Единицы измеренияРасчетная формулаТеоретические объемыV0=9,584 м3/м3 V RO 2= 1,023 м3/м3 VH2o=2,15 м3/м3 VR2=7,6 м3/м3Характерные точки котлаТопка1-ый газоход12341 Коэффициент избытка воздуха?1,11,152 Избыточное количество воздуха, м3/м3?V =V0 • (?-1)0,961,443 Объем водяных паров м3/м3VH2o= VH2o +0,0161 (?-1)V02,172,184 Объем продуктов сгорания, м3/м3VГ =VRO2+VR2+(V0 (?-1))+VoH2O+0,0161 • (?-1) • V0)11,7312,225 Объемная доля 3-х атомных газовrRO 2 = VR02/ VГ0,0870,0846 Объемная доля водяных паровrH20 = Vh2o / VГ0,1840,1767 Сумма объемных долейrn = rRO 2 + rH2O0,2710,26
2.6 Расчет энтальпии продуктов сгорания
Энтальпией продуктов сгорания называется количество теплоты, содержащейся в продуктах при сжигании одного килограмма твердого или жидкого топлива и одного кубического метра газообразного топлива и численно равна произведению объемов отдельных газов, образующихся при сгорании одного килограмма или одного кубического метра топлива на их среднюю теплоемкость и температуру.
= ?V ?•1 - энтальпия продуктов сгорания; (50)= VRO • C RO • ?• - энтальпия трехатомных газов; (51)
R = VR • СR • ? - энтальпия двухатомных газов; (52)o = V h20 • С h20 • ? - энтальпия водяных паров. (53)
где Iro2, Ir2, Ih20 - соответственно, энтальпия трехатомных, двухатомных газов и водяных паров в продуктах сгорания, кДж/мЗ;
С ro2, Cr2, С h20 - соответственно, теплоемкость трехатомных, двухатомных газов и водяных паров в продуктах сгорания, кДж/кг-ОСro2, VR2, V h20 - соответственно, объем трехатомных, двухатомных газов и водяных паров в продуктах сгорания, мЗ/мЗ;температура продуктов сгорания в характерных точках, С.
При ?>1 в каждой характерной точке определяется теплосодержание избыточного воздуха по формуле
Iизб = VCВВ • ? кДж/мЗ, (54)
где V - объем избыточного воздуха необходимого для горения;ВВ- теплоемкость избыточного воздуха (влажный воздух) при температуре 30С (температура в помещении котельной).
Результаты расчета энтальпии продуктов сго?/p>