Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчётная часть.
|
|
2.1. Определение топочных газов, подаваемых на горение.
В качестве топлива используется природный газ следующего состава [в % (об.)] CH4 – 91, 6%; С2Н6 – 1, 6%; С3Н8 – 0, 8%; С4Н10 – 0, 4%; С5Н10 – 0, 2%; СО2 – 0, 6%; N2 – 4, 7%; Н2S – 0, 1%.
Теоретическое количество сухого воздуха L0, затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива, равно: [4]
,
где составы горючих газов выражены в объёмных долях. Подставив соответствующие значения, получим:
Для определения теплоты сгорания топлива воспользуемся характеристиками горения простых газов [10].
Таблица 1.
Характеристика горения простых газов.
| Газ | Реакция | Тепловой эффект Реакции, кДж/м3 |
| Водород Метан Этан Пропан Бутан Пентан Сероводород | H2+0, 5CO2=H2O CH4+2O2=CO2+H2O C2H6+3, 5O2=2CO2+3H2O C3H8+5O2=3CO2+4H2O C4H10+6, 5O2=4CO2+5H2O C5H12+8O2=5CO2+6H2O H2S+1, 5O2=SO2+H2O |
Количество тепла 
выделившегося при сжигании 1 м3 газа, равно:
,
где 
- тепловой эффект реакции горения простого газа.
Плотность газообразного топлива ρ m равна:
,
где Mi - молярная масса i - того компонента топлива, кмоль/кг;
tT - температура топлива, равная 200C;
молярный объём, равный 22, 4 м3/кмоль;
То - термодинамическая температура, равная 273 К.
.
Количество тепла, выделяющегося при сжигании 1кг топлива:
Масса сухого газа, подаваемого в сушильный барабан, в расчёте на 1 кг сжигаемого топлива определяется общим коэффициентом избытка воздуха 
, необходимого для сжигания топлива и разбавления топочных газов до температуры смеси 
.
Значение находим из уравнений материального и теплового балансов. Уравнение материального баланса:
,
где Lс.г. - масса сухих газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива; CmHn - массовая доля компонентов, при сгорании которых образуется вода, кг/кг.
Уравнение теплового баланса:
,
где 
- общий коэффициент полезного действия, учитывающий эффективность работы топки и потери тепла топкой в окружающую среду, принимаемый равным 0, 95;
- теплоёмкость газообразного топлива при 
=200С, равная 1, 34 кДж/кг*К;
- энтальпия свежего воздуха, равная 41, 53 кДж/кг;
- энтальпия сухих газов кДж/кг; 
;
и 
- теплоёмкость и температура сухих газов;
= 1, 0416кДж/кг 
К, = 2700С;
- влагосодержание свежего воздуха, (0, 001кг/кг сухого воздуха), при температуре tо= 18 оС и относительной влажности 
= 78%;
- энтальпия водяных паров, кДж/кг;
;
- теплота испарения воды при температуре 0 оС, равная 2493, 1 кДж/кг;
- средняя теплоёмкость водяных паров, равная 1, 97 кДж/(кг К);
- температура водяных паров = 270 оС.
.
Решая совместно два уравнения, получим:
(7) Пересчитаем компоненты топлива, при сгорании которых образуется вода, из объемных долей в массовые:
,
где, CmHn - объёмная доля компонента в смеси;
Vм - молярный объём, равный 22, 4 моль/л;
- плотность газообразного топлива;
То - абсолютная температура;
tТ - начальная температура топлива, °С.
СН4 = 0, 916 
16 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 8385;
С2Н6 = 0, 016 
30 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 0275;
С3Н8 = 0, 008 44 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 0201;
С4Н10 = 0, 004 58 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 0133;
С5Н12 = 0, 002 72 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 0082;
Н2S = 0, 001 34 273/22, 4 0, 727(273+20)= 0, 0019.
Количество влаги, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива, равно:
;
Коэффициент избытка воздуха:
,
где Q - количество тепла, выделяющееся при сжигании 1 кг топлива.
Общая удельная масса сухих газов, получаемых при сжигании 1 кг топлива и набавлении топочных газов воздухом до температуры смеси 270oC равна:
(8)
Удельная масса водяных паров в газовой смеси при сжигании 1 кг топлива:
(9)
Влагосодержание газов на входе в сушилку x1 на 1 кг сухого воздуха равно:
Энтальпия газов на входе в сушилку:
|