Õhude, gaaside ja vee füüsikalised omadused. Suitsugaaside termofüüsilised omadused suitsugaaside tihedus erinevatel temperatuuridel
Kui kütuse süsiniku põletamine õhus, võrrand (21C + 2102 + 79N2 \u003d 21C02 + 79N2) iga põlemissaaduste mahus C02 on 79: 21 \u003d 3.76 maht N2.
Kui põletamisel antratsiit, kõhn söed ja muud tüüpi kütuse kõrge süsinikusisaldusega, põlemissaadused moodustuvad lähedale koostise süsiniku põlemissaaduste. Kui vesiniku põletamine võrrandi järgi
42H2 + 2102 + 79N2 \u003d 42H20 + 79n2
Iga mahus H20 moodustab 79:42 \u003d 1,88 lämmastiku maht.
Põlemissaadustes looduslike, veeldatud ja koksi gaaside, vedelkütuse, küttepuude, turba, pruun söe, pika leegi ja gaasi söe ja muud tüüpi kütusetüübid süttib süttivas massis olulisel määral vesinik suur hulk Veeauru, mis mõnikord ületab mahtu C02. Niiskuse olemasolu peal
|
Tabel 36. Soojusvõimsus, kcal / (MW. ° C) |
Live, loomulikult suurendab veeauru sisu põlemistoodetes.
Toodete koosseis täielik põletamine Peamised kütuse liigid auruasiomeetrilises mahus on toodud tabelis. 34. Nendest tabelist on näha, et igasuguse kütuseliikide põletamisel ületab N2-sisaldus märkimisväärselt C02-F-H20 kogu sisaldust ja süsiniku põlemissaadustes 79%.
Vesiniku põlemissaadused sisaldavad 65% N2, looduslike ja veeldatud gaaside põlemissaadustes, bensiini, kütteõli ja muude süsivesinikkütuse tüüpide põlemissaadustes, selle sisaldus on 70-74%.
Joonis fig. 5. Mahuhuline soojusvõimsus
Toodete põletamine
4 - süsiniku põlemissaadused
5 - vesinikupõlemissaadused
Täieliku põlemissaaduste keskmine soojusvõimsus, mis ei sisalda hapnikku, saab arvutada valemiga
C \u003d 0,01 (CC02C02 + CSO2S02 + C "20H20 + CN2N2) kcal / (m3- ° C), (VI. 1)
Kui CC0G, CSO2, Sina0, CNA on mahuline soojusvõimsus süsinikdioksiidi, väävligaasi, veeauru ja lämmastiku ja C02, S02, H20 ja N2 on sisu vastavate komponentide põlemissaadustes,% (maht).
Selle kohaselt omandab valemi (VI. 1) järgmise vormi:
C \u003d 0,01 (CC02 / a 02 + CHJ0H20-BCNI! N2) kcal / (m3 ° С). (VI.2)
Tabelis on toodud keskmine mahuline soojusvõimsus C02, H20 ja N2 temperatuurivahemikus 0 kuni 2500 ° C. 36. Nende gaaside keskmise mahulise soojusvõimsuse muutuse iseloomustavad kõverad, mille temperatuuri suurenemine on näidatud joonisel fig. Viis.
Tabelis toodud nendest. 16 kujutatud andmed ja kõverad, mis on kujutatud joonisel fig. 5, näete järgmist:
1. C02 hulgitootmisvõime ületab oluliselt soojusvõimsust H20, mis omakorda ületab kogu temperatuurivahemikus 0 kuni 2000 ° C-ni.
2. C02 soojusvõimsus suureneb suureneva temperatuuriga kiiremini kui soojusvõimsus H20 ja soojusvõimsus H20 on kiirem kui soojusvõimsus N2. Sellest hoolimata erineb süsiniku ja vesiniku põletamise kaalutud keskmine mahuline soojusvõimsus õhu stöhhiomeetrilises mahus vähe.
Määratud seisukoht, mõnevõrra ootamatu esmapilgul, on tingitud asjaolust, et toodete täieliku süsiniku põletamise tootes õhu iga C02 kuupmeetri kohta, millel on kõrgeim mahuhuline soojusvõimsus, moodustab 3,76 m3 N2 minimaalse mahuga
|
Süsiniku ja vesiniku põlemissaaduste keskmine mahuline soojusvõimsus teoreetiliselt vajalikus õhu koguses, kcal / (m3- ° C)
|
Soojusvõimsus ja vesinikupõlemissaaduste iga kuupmeetri veeauru, mille mahuhuline soojusvõimsus on väiksem kui SHO, kuid rohkem kui N2, on pool väiksemat lämmastikku (1,88 m3).
Selle tulemusena on süsiniku ja vesiniku põlemissaaduste keskmine mahuhuline soojusvõimsus joondatud, nagu on näha andmelauast. 37 ja kõverate 4 ja 5 võrdlus joonisel fig. 5. Erinevus süsiniku ja vesiniku põlemise kaalutud keskmise soojusvarustuse toodete erinevus ei ületa 2%. Loomulikult soojusvõimsuse kütuse põletussaaduste koosneb peamiselt süsiniku ja vesinik, stöhhiomeetrilises mahus õhku, asub kitsas valdkonnas kõverate 4 ja 5 (varjutatud joonisel 5) ..
Erinevate liikide täielikud põlemissaadused; Kütus stöhhiomeetrilises õhus temperatuurivahemikus 0 kuni 2100 ° C juures on järgmine soojusvõimsus, kcal / (m3\u003e ° C):
Pesurid soojusvõimsuse põlemistoodetes erinevad liigid Kütus on suhteliselt väike. W. tahkekütus Suure niiskusesisaldusega (küttepuud, turvas, pruunid söed jne) põlemissaaduste soojusvõimsus samas temperatuurivahemikus on kõrgem kui madal niiskusesisaldus (antratsiit, kivist söed, kütteõli, maagaas jne. ). See on tingitud asjaolust, et kütuse põlemisel suure niiskusesisaldusega põlemistoodetes on veeauru sisaldus suurem soojusvõimsus võrreldes dioksiidi gaasi - lämmastikuga.
Vahekaardil. 38 kujutab täieliku põlemissaaduste keskmist mahuhulga soojusvõimsust, mida õhuga lahjendatakse erinevate temperatuuri vahemikute õhuga.
Tabel 38.
|
Keskmise soojusrabase väärtust, mida ei lahjendatud õhu põletamise ja õhu põlemisega temperatuurivahemikus 0 kuni t ° C
|
Kütuse niiskusesisalduse suurenemine suurendab põlemissaaduste soojusvõimsust veeauru sisalduse suurenemise tõttu samas temperatuurivahemikus võrreldes madalama niiskusesisaldusega kütusepõlemissaaduste soojusvõimsusega ja samal ajal vähendab samal ajal Kütuse põlemistemperatuur veepaarist põlemissaaduste mahu suurenemise tõttu.
Kütuse niiskuse sisalduse suurenemisega suureneb põlemissaaduste lahtiselt soojusvõimsus antud temperatuurivahemikus ja samal ajal väheneb väärtuse vähenemise tõttu 0 kuni £ Takh temperatuurivahemik<тах. ПОСКОЛЬКУ ТЄПЛОЄМКОСТЬ ГЭЗОВ уМвНЬ — шается с понижением температуры, теплоемкость продуктов сгорания топлива с различной влажностью в интервале температур от нуля до <тах для данного топлива претерпевает незначительные колебания (табл. 39). В соответствии с этим можно принять теплоемкость продуктов сгорания всех видов твердого топлива от 0 до tmax равной 0,405, жидкого топлива 0,401, природного, доменного и генераторного газов 0,400 ккал/(м3-°С).
See võimaldab oluliselt lihtsustada kalorimeetriliste ja arvutatud põlemisteenuste temperatuuri määramist (vastavalt CH. VII sätestatud protseduurile). Vea täpsus ei ületa tavaliselt 1% ehk 20 °.
Kõverate 4 ja 5 kaalumisest joonisel fig. 5 Võib näha, et soojuskonteinerite ja süsiniku täieliku põletamise suhe õhu stöhhiomeetrilises mahus temperatuurivahemikus 0 kuni t ° C, näiteks 0 kuni
|
Soojusvõimsus põlemissaaduste 0 kuni t'mayl eri tüüpi tahkete kütuste sisu 0 kuni 40% niiskust, stöhhiomeetrilise õhu maht
|
200 ja 0 kuni 2100 ° C on praktiliselt võrdsed vesiniku põlemise toodete soojuse suhte suhtega samas temperatuurivaheinal. Soojusvõimsuse C "määratud suhe on endiselt peaaegu konstantne ja erinevate kütuseliikide täieliku põlemise toodete jaoks õhku stöhhiomeetrimahu mahus.
Vahekaardil. 40 näitab suhted soojusvõimsuse tooteid kütuse täieliku põlemisel väikese liiteseadisega, liikudes gaasiliste põlemissaaduste (antratsiit, koksi, kivi söed, vedelkütus, looduslik, õli, koksi gaasid jne) temperatuuril vahemikus 0 kuni t ° C ja temperatuurivahemikus 0 kuni 2100 ° C. Kuna nende kütuste soojusetootmine on ligi 2100 ° C, on kuumavõimsuse määranud suhe "võrdne soojusvõimsuse suhtega temperatuurivahemikus 0 kuni t ja 0 kuni TM & X-
Vahekaardil. 40 Samuti antakse väärtused väärtuse C ', loendatakse kütuse põletamise toodete jaoks kõrge liiteseadisega, liigutades kütuse põletamisel gaasilistesse põlemissaadustesse, st tahkes külas, lämmastik ja süsinikdioksiidi gaasilises osas . Määratud kütuste soojuse tootlikkus (küttepuud, turvas, pruunid söed, segatud generaator, õhu- ja domeenigaasid) on 1600-1700 ° C.
Tabel 40.
|
Põlemissaaduste soojusvõimsuse ravi "ja õhk K temperatuuril vahemikus 0 kuni t ° C põlemissaaduste soojusvõimsusele vahemikus 0 kuni (SCH
|
Nagu saab näha tabelist. 40, väärtused "ja vähesemad erinevad isegi kütusepõletamise toodete puhul, millel on erineva liiteseadise ja soojuse sisuga sisu.
Riikliku haridusasutuse kõrgema professionaalse hariduse
"Samara osariigi tehniline ülikool"
Osakond "Keemiline tehnoloogia ja tööstuslik ökoloogia"
Kursuse töö
distsipliini "Tehnilised termodünaamika ja soojustehnika" all
Teema: tehnoloogilise ahju jäätmegaaside soojuse paigaldamise arvutamine
Lõpetatud: õpilane Ryabinin E.A.
ZF kursus III rühm 19
Kontrollitud: konsultant churkina a.yu.
Samara 2010
Sissejuhatus
Enamik keemiaettevõtteid moodustasid kõrge ja madala temperatuuriga soojusjäätmed, mida saab kasutada sekundaarsete energiaallikatena (WEP). Nende hulka kuuluvad väljaminevad gaasid erinevate katelde ja tehnoloogiliste ahjude, jahutatud voolu, jahutusvee ja kasutatud auru.
Thermal Wer katavad suures osas individuaalsete tööstusharude soojuse vajadust. Seega lämmastiku tööstuses on WEP-i arvelt täidetud 26% soojusvajadusega, sodatööstuses - rohkem kui 11%.
Kasutatud WER sõltub kolmest tegurist: WEP temperatuuri, nende soojusvõimsuse ja väljumise järjepidevusest.
Praegu on heitgaasi tootmise gaaside soojuse kõrvaldamine olnud suurim jaotus, mis peaaegu kõik tuletõrjeprotsessidel on kõrge temperatuuri potentsiaal ja enamikus tööstusharudes saab pidevalt kasutada. Heitgaaside soojus on peamine sisuline energiabilanss. Seda kasutatakse peamiselt tehnoloogiliste ja mõnel juhul - nii energia eesmärgil (katlad - utilizers).
Kõrge temperatuuriga termilise juhtimise laialdane kasutamine on seotud kasutusmeetodite väljatöötamisega, sealhulgas kuumade kuumade räbude, toodete jms arendamisega, heitgaaside soojuse kõrvaldamise uued meetodid, samuti olemasolevate disainilahenduste parandamine Kasutusseadmed.
1. Tehnoloogilise skeemi kirjeldus
Torukujulistes ahjudes, millel ei ole konvektsiooni kambrid või kiirguse konvektsiooni tüüpi ahjudes, kuid soojendusega produkti suhteliselt kõrge esialgse temperatuuri juures võib heitgaaside temperatuur olla suhteliselt kõrge, mis toob kaasa suurenenud soojuskadu, vähenemine Ahjude tõhususe ja suurema kütusekulu. Seetõttu on vaja kasutada heitgaaside soojust. Seda on võimalik saavutada kas õhu soojendusega, kütusepõlemissahju siseneva kütteseadme abil või jäätmete taaskasutamise paigaldamine, mis võimaldavad teil saada tehnoloogiliste vajaduste jaoks vajalikku veeauru.
Õhuküte läbiviimiseks on vaja õhu kütteseadme täiendavaid kulusid, puhuri ja täiendava elektri tarbimise kulusid.
Õhukütteseadme normaalse töö tagamiseks on oluline vältida selle pinna korrosiooni võimalust suitsugaaside suitsu poolel. See nähtus on võimalik, kui soojusvahetuspinna temperatuur on alla kastepunkti temperatuuri all; Sellisel juhul osa suitsugaasidest, otseselt kokkupuutel õhu küttekeha pinnaga, jahutatakse märkimisväärselt, nendega veeaur on osaliselt kondenseeritud ja absorbeerivad vääveldioksiidi gaasidest, moodustab agressiivse nõrga happe.
Kastepunkt vastab temperatuurile, mille puhul küllastunud auruvee rõhk osutub võrdseks veeauru osalise rõhuga, mis sisalduvad suitsugaasides.
Üks usaldusväärsemaid korrosioonikaitse meetodeid on õhu eeltätet kuidagi (näiteks vees või aurukanalis) temperatuurini kastepunkti kohal. Selline korrosioon võib tekkida konvektsioonide pinnal, kui ahju siseneva tooraine temperatuur on madalam kui kastepunktist.
Soojusallikas, küllastunud auru temperatuuri suurendamiseks on primaarkütuse oksüdeerimisreaktsioon (põletamine). Põlemisel moodustunud suitsugaasid annavad nende soojuse kiirgus ja seejärel konvektsioonikambrid toores vooluga (veepaar). Ülekuumenenud veeauru siseneb tarbijale ja põlemissaadused lahkuvad ahjust ja sisestage ringlussevõtja boiler. KU-i väljalaskeava juures saabub küllastunud veeauru ahju ülekuumenemise ahju ja suitsugaaside, mis jahutusvedeliku toitaine vesi sisestatakse õhu kütteseadmesse. Õhuvõimsusega kütteseadmest lähevad suitsugaasid telkisse, kus rullile tuleva vee soojendatakse ja läheb otse tarbijale ja suitsugaaside atmosfääri.
2. Ahju arvutamine
2.1 Põletamise protsessi arvutamine
Me määratleme kütuse madala soojuse põletamise Q. Riba N. . Kui kütus on individuaalne süsivesinik, siis soojust põletamine Q. Riba N. See on võrdne põlemiskesalduse standardse soojusega, miinus vee aurustumise kuumus põlemissaadustes. Seda saab arvutada ka allika ja lõpptoodete moodustamise standardse termilise mõju järgi, mis põhinevad Gessiõigusele.
Süsivesinike segust, mis koosneb süsivesinike segust, määratakse põlemise kuumus, kuid lisa reegel:
kus Q PI N. - põlemise kuumus i. -HO kütusekomponent;
y I. - kontsentratsioon i. -Go kütuse komponent fraktsioonides ühest, seejärel:
Q. Riba N. cm = 35,84 ∙ 0,987 + 63,80 ∙ 0,00333+ 91,32 ∙ 0.0012+ 118,73 ∙ 0,0004 + 146,10 ∙ 0,0001 \u003d 35,75 MJ / m 3.
Molari mass kütuse:
M M. = Σ M I. ∙ y I. ,
kus M I. - Molari mass i. -HO kütusekomponent, siit:
M m \u003d. 16,042 ∙ 0,987 + 30,07 ∙ 0,0033 + 44,094 ∙ 0,0012 + 58,120 ∙ 0,0004 + 72,15 ∙ 0,0001 + 44,010 ∙ 0,001 + 28,01 ∙ 0,007 \u003d 16,25 kg / mol.
kg / m 3,
siis Q. Riba N. cm MJ / kg väljendatuna on võrdne:
MJ / kg.
Arvutuse tulemused vähenevad tabelis. Üks:
Kütuse koosseis Tabel 1
Me määratleme kütuse elementaarse koostise,% (mass.):
,
kus n I C. , nIH. , n i n. , n I O. - kütuse üksikute komponentide molekulides süsiniku, vesinikuaatomite, lämmastiku ja hapniku arv;
Kütuse iga komponendi sisu, massid. %;
x I. - iga kütusekomponendi sisu, nad ütlevad. %;
M I. - kütuse individuaalsete komponentide molaarmass;
M M. - kütuse moola mass.
Kompositsiooni kontrollimine :
C + H + O + N \u003d 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 \u003d 100% (mass.).
Me määratleme 1 kg kütuse põletamiseks vajaliku õhu teoreetilise koguse, see määratakse põlemisreaktsiooni stöhhiomeetrilisest võrrandist ja atmosfääriõhu hapnikusisalduse stöhhiomeetrilisest võrrandist. Kui kütuse elementaarne koostis on tuntud teoreetiline kogus L 0. , kg / kg, arvutatakse valemiga:
Praktikas on ülemäärane õhu kogus, et tagada kütuse põletamise täielikkus ahjus, leiame kehtiva õhuvoolu a \u003d 1,25:
L. = αl 0 ,
kus L. - kehtiv õhuvool;
α - liigse õhu koefitsient,
L. = 1,25 ∙ 17,0 \u003d 21,25 kg / kg.
Konkreetne õhu maht (n. Y. Y.) Kütuse 1 kg põletamiseks:
kus ρ B. \u003d 1,293 - õhu tihedus normaalsetes tingimustes,
m 3 / kg.
Me leiame, et 1 kg kütuse põlemisel tekkis põlemissaaduste arv:
kui kütuse elementaarne koostis on teada, võib suitsugaaside massi koostis 1 kg kütuse kohta täielikult põlemisel määrata järgmiste võrrandite põhjal:
kus m CO2. , m H2O. , m n2. , m o2. - sobivate gaaside mass, kg.
Põlemissaadused kokku:
m. P. S. S. = m CO2 + M H2O + M N2 + M O2
m. P. S. S. \u003d 2,71 + 2.21 + 16,33 + 1,00 \u003d 22,25 kg / kg.
Kontrollige saadud väärtust:
kus W F. - düüsi auride spetsiifiline tarbimine vedelkütuse põletamisel kg / kg (gaasi kütuse puhul W F. = 0),
Kuna kütus on gaas, ei ole õhu niiskuse sisu tähelepanuta jäetud ja vee auride kogus ei võeta arvesse.
Leia põlemissaaduste maht normaalsetes tingimustes moodustunud 1 kg kütuse põlemisel:
kus m I. - 1 kg kütuse põlemisel tekkinud vastava gaasi mass;
ρ I. - selle gaasi tihedus normaalsetes tingimustes, kg / m 3;
M I. - selle gaasi molaarmass, kg / kmol;
22.4 - Molari maht, m \u200b\u200b3 / kmol,
m 3 / kg; 
m 3 / kg;
m 3 / kg; 
m 3 / kg.
Põlemissaaduste kogumaht (n. Y.) Air tegeliku vooluga:
V \u003d V CO2 + V H2O + V N2 + V O2 ,
V. = 1.38 + 2.75+ 13.06 + 0,70 \u003d 17,89 m 3 / kg.
Põlemissaaduste tihedus (n. Y.):
kg / m 3.
Leiame soojusvõimsuse ja põlemissaaduste entalpia 1 kg kütuse temperatuurivahemikus 100 ° C (373 K) kuni 1500 ° C (1773 K), kasutades andmelauda. 2.
Keskmise spetsiifiline soojusvõimsus gaaside P, KJ / (kg ∙ K) Tabel 2
| t. , ° S. |
|||||
1 kg kütuse põlemisel tekkiva suitsugaaside entalpia
kus cO2-ga. , h2O-ga. , n2-ga. , o2-ga. - keskel konkreetne soojusvõimsus vastava muru konstantsel rõhul temperatuuril t. KJ / (kg · k);
t. - 1 kg põlemise ajal moodustunud suitsugaaside keskmine soojusvõimsus temperatuuril 1 kg kütuse põlemisel t. , kJ / (kg k);
100 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
at 200 ° C: KJ / (kg ∙ K);
300 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
400 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
500 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
600 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
700 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
800 ° C juures: kJ / (kg ∙ k);
1000 ° C juures: KJ / (kg ∙ K);
1500 ° C juures: KJ / (kg ∙ K);
Arvutuste tulemused vähenevad tabelis. 3.
ENhaULPIA põletamise tooted Tabel 3.
Vastavalt tabelile. 3 Ehitage sõltuvuse ajakava H T. = f. ( t. ) (Joonis 1) vt lisa .
2.2 Ahju termilise tasakaalu arvutamine, ahju ja kütusekulu tõhusus
Soojusvoog, mida tajutakse veeahjus ahjus (kasulik termiline koormus):
kus G. - ülekuumenenud veeauru kogus ajaühiku kohta, kg / s;
H V1. ja N VP2.
Võtke temperatuur voolava suitsugaaside võrdne 320 ° C (593 K). Keskkonna kiirguse soojuskadu on 10% ja 9% neist on radiitud kambris kadunud ja 1% konvektsioonis. Ahju efektiivsus η t \u003d 0,95.
Keemilise Nosta soojuskadu, samuti sissetuleva kütuse ja õhu hooletuse kuumuse arv.
Määrake KPD ahju:
kus Kuidas - ahjust lahkuvate suitsugaaside temperatuuril põletamise entalpiad t UK ; Väljuvate suitsugaaside temperatuur võetakse tavaliselt 100 kuni 150 ° C tooraine esialgse temperatuuri kohal ahju sissepääsu juures; q pot - soojuskadu keskkonna kiirgusega,% või aktsiad Q korrus ;
Kütusekulu, kg / s:
kg / s.
2.3 Radiantse kaamera ja konvektsioonikaamera arvutamine
Me määratleme suitsugaaside temperatuuri passil: t. N \u003d 750 - 850 ° С, aktsepteerige
t. N \u003d 800 ° С (1073 k). ENhaULPIA põlemissaadused temperatuuril passi
H. N \u003d 21171,8 kJ / kg.
Termiline voolu, mida tajutakse veeauruga kiirgustorudes:
kus N. P - Põlemissaaduste entalpia suitsugaaside temperatuuril PA Perevali, kJ / kg;
η t - ahju tõhusus; Soovitatav on see võrdub 0,95 - 0,98;
Termiline voolu, mida tajutakse veeauruga konvektsioonitorudes:
Veeauru entalpia on kiirguse sektsiooni sissepääsu juures:
KJ / kg.
Me aktsepteerime konvektsioonikambris rõhukaotuse suurust ∆ P. et \u003d 0,1 MPa, siis:
P. et = P. - P. et ,
P. et \u003d 1,2 - 0,1 \u003d 1,1 MPa.
Veeauru sisendtemperatuur kiirgusosas t. et \u003d 294 ° C, siis kiirguse torude välispinna keskmine temperatuur on:
kus Δt. - erinevus temperatuuri välise pinna kiirguse torude ja temperatuuri veeauru (tooraine) soojendusega torude; Δt. \u003d 20-60 ° C;
.
Maksimaalne arvutatud põlemistemperatuur:
kus t O. - kütuse ja õhu algse segu vähendatud temperatuur; See aktsepteeritakse, mis on võrdne õhu temperatuuriga põletavale temperatuurile;
tÄNUD. - põlemissaaduste spetsiifiline soojusvõimsus temperatuuril t. P;
° С.
Jaoks t max = 1772,8 ° C ja t. P \u003d 800 ° C Absoluutselt musta pinna soojus seisukoht q S. Erinevate temperatuuride välimise pinna kiirguse torud järgmised väärtused on:
Θ, ° C 200 400 600
q S. , W / m 2 1,50 ∙ 10 5 1,30 ∙ 10 5 0,70 × 10 5
Me ehitame täiendavat diagrammi (joonis 2) vt lisa Kui leiame soojuse vaatamise θ \u003d 527 ° C: q S. \u003d 0,95 ∙ 10 5 w / m 2.
Arvutame ahjusse sisestatud täieliku soojusvoo:
Esialgne väärtus pindala ekvivalentselt Black Pind:
m 2.
Me aktsepteerime Masonry varjestuse astet ψ \u003d 0,45 ja α \u003d 1,25 jaoks leiame selle
H S. /H. L. = 0,73.
Väärtus samaväärse tasase pinna:
m 2.
Me aktsepteerime ühe rea toru paigutamist ja nende vahelist sammu:
S. = 2d. N. \u003d 2 ∙ 0,152 \u003d 0,304 m. Nende väärtuste vormi tegur Et = 0,87.
Kaetud müüritise pinna suurusjärku:
m 2.
Küttekehade pind:
m 2.
Valige BB2 ahju, selle parameetrid:
kiirguskambri pind, m 2 180
konvektsioonikambriline pind, m 2 180
tööpikkuse ahi, m 9
kiirguskambri laius, m 1,2
b. täitmine
kütusepõletamise meetodi leek
toru läbimõõdu kiirguse läbimõõt, MM 152 × 6
konvektsioonikambri torude läbimõõt, mm 114 × 6
Kiirguskambri torude arv:
kus d. H on kiirguskambri torude välimine läbimõõt, m;
l. Paul - kasuliku pikkuse kiirgusate torude pikkus, pesta suitsugaasid, m,
l. Sugu \u003d 9 - 0,42 \u003d 8,2 m,
.
Soojuse muutus pinna kiirguse torud:
W / m 2.
Me otsustame konverteerimiskambri torude arvu:
Meil on need kontrollija tellimuses 3 ühes horisontaalses reas. Astu torude vahel S \u003d 1.7 d. H \u003d 0,19 m.
Keskmine temperatuuri erinevus määratakse valemiga:
° С.
Soojusülekande koefitsient konvektsioonikambris:
W / (m 2 ∙ k).
Konvektsioonitorude pinna soojusvahetus määratakse valemiga:
W / m 2.
2.4 Stove Coli hüdrauliline arvutamine
Ahjude spiraali hüdraulikas arvutamine on veeaururõhu kadumise määramine kiirgusaalte ja konvektsioonitorude kadu.
kus G.
ρ kuni v.p. - veeauru tihedus keskmise temperatuuri ja rõhu all guusekambris, kg / m3;
d. k - konvektsioonitorude siseläbimõõt, m;
z. K - konvektsioonikambris asuvate voolude arv, \\ t
prl.
ν K \u003d 3,311 ∙ 10-6 m 2 / s.
Reynoldsi kriteeriumi väärtus:
m.
Hõõrdumise rõhukadu:
Pa \u003d 14,4 kPa.
Pa \u003d 20,2 kPa.
kus σ. ζ K.
- pöörete arv.
Rõhukaotus kokku:
2.5 Veeauru rõhu kadu arvutamine kiirguskambris
Keskmine veeauru kiirus:
kus G. - veeauru ahjus ülekuumenemise tarbimine, kg / s ahju;
ρ R.P. - veeauru tihedus keskmise temperatuuri ja rõhu all guusekambris, kg / m3;
d. P - konvektsioonitorude inturineny läbimõõt, m;
z. P on ojade arv rakukambris,
prl.
Kinemaatiline viskoossus veeauru keskmine temperatuur ja rõhk konvektsioonikambris ν P \u003d 8,59 ∙ 10-6 m 2 / s.
Reynoldsi kriteeriumi väärtus:
Kogupikkus torude sirge ala:
m.
Hüdrauliline hõõrdetegur:
Hõõrdumise rõhukadu:
Pa \u003d 15,1 kPa.
Kohaliku takistuse ületamise rõhukadu:
PA \u003d 11,3 kPa,
kus σ. ζ R. \u003d 0,35 - resistentsuse koefitsient, kui pöörleb 180 ° b
- pöörete arv.
Rõhukaotus kokku:
Arvutused näitasid, et valitud ahi annab veeauru ülekuumenemise protsessi antud režiimis.
3. Katla-utisaatori arvutamine
Me leiame suitsugaaside keskmine temperatuur:
kus t. 1 - suitsugaaside temperatuur sissepääsu juures,
t. 2 - suitsugaaside temperatuur väljundis, ° C;
° С (538 K).
Suitsugaaside massivool:
kus kütusekulu, kg / s;
Suitsugaaside puhul konkreetse entalpia määrab andmelaua põhjal. 3 ja joonisel fig. 1 valemiga:
Entalpy soojus kandjad Tabel 4.
Suitsugaaside poolt edastatud soojusvool:
kus N. 1 I. H. 2 - suitsugaaside entalpiad vastavalt Sissepääsu ja väljumise temperatuuril vastavalt KU-st 1 kg kütuse põlemisel, KJ / kg;
B - Kütusekulu, kg / s;
h. 1 I. h. 2 - suitsugaaside spetsiifilised aheldused, kJ / kg, \\ t
Soojusvoolu, veega tajutav, W:
kus η KU - soojuse koefitsient KU-s; η KU \u003d 0,97;
G. N-auru väljund, kg / s;
h. Vp - küllastunud veeauru entalpiani väljumistemperatuuril, KJ / kg;
h. n-toitev vesi, kJ / kg,
KU-s saadud veeauru kogus määratleme valemi:
kg / s.
Küttevööndis vees tajutav soojusvool:
kus h. TO - Spetsiifiline vett aurustumise temperatuuril, kJ / kg;
Soojusagaaside soojusivoolu veega gaaside küttetsoonis (kasulik soojus):
kus h. X - suitsugaaside spetsiifiline entalpia temperatuuril t. X, seega:
kJ / kg.
1 kg kütuse põletamise väärtus:
Joonisel fig. 1 Suitsutemperatuur vastab väärtusele H. x \u003d 5700,45 kJ / kg:
t. X \u003d 270 ° C.
Küttevööndi keskmine temperatuuri erinevus:
° С.
270 suitsugaasid 210, võttes arvesse vastassuunalist indeksi:
kus Et F - soojusülekande koefitsient;
m 2.
Keskmine temperatuuri erinevus aurustamise tsooni:
° С.
320 suitsugaasid 270, võttes arvesse vastase indeksi:
187 veeauru 187
Soojusvahetuse pindala küttevööndis:
kus Et F - T6 koefitsient;
m 2.
Soojusvahetuspinna kogupindala:
F. = F. N +. F. u,
F. \u003d 22,6 + 80 \u003d 102,6 m 2.
Vastavalt GOST 14248-79 valime standardse aurusti aururuumiga järgmiste omadustega:
korpuse läbimõõt, mm 1600
torukiirte arv 1
torude arv ühes kimp 362
pinna soojusvahetus, m 2 170
laulmine laulu ühekordne
torude abil, m 2 0,055
4. soojuse tasakaalu õhu soojendi
Atmosfääriõhu temperatuuriga t ° x Siseneb seadme, kus kuumeneb temperatuurini t x x-s Suitsugaaside soojuse tõttu.
Õhuvool, kg / S määratakse nende nõutava kütuse koguse alusel:
kus Sisse - kütusekulu, kg / s;
L. - kehtiv õhuvool 1 kg põletamiseks kütuse, kg / kg,
Suitsugaasid, nende soojuse andmine, jahutatakse t dhg. = t DG2. enne t DG4. .
=
kus H 3. ja H 4. - entalpia suitsugaaside temperatuuril t DG3 ja t DG4. Seega, KJ / KG,
Termiline voolu, tajutav õhuga, W:
kus in-X-ga - keskmine soojusvõimsus, kJ / (kg);
0.97 - õhu soojendi tõhusus, \\ t
Ultimate õhutemperatuur ( t x x-s) Määratakse soojuse tasakaalu võrrandist:
.
5. KTANA termiline tasakaal
Pärast õhu soojendi, suitsugaasid sisenevad kontaktiseade aktiivse düüsiga (tant), kus nende temperatuur väheneb t DG5 = t DG4. temperatuurile t DG6 \u003d 60 ° C.
Soojust suitsugaaside eemaldatakse kahe eraldi vee voolab. Üks stream jõuab otsese kontakti suitsugaasidega ja teine \u200b\u200bon nendega vaheldumisi soojusena läbi spiraali seina.
Suitsugaaside soojusvool, W:
kus H 5. ja H 6. - entalpia suitsugaaside temperatuuril t DG5 ja t DG6 Seega, KJ / KG,
Jahutusvee kogus (kokku), kg / S määratakse soojuse tasakaalu võrrandist:
kus η - KPD KTAN, η \u003d 0,9,
kg / s.
Termiline voolu, mida tajutakse jahutusveega, W:
kus G vesi - Jahutusvee tarbimine, kg / s:
veega - spetsiifiline vee soojusvõimsus, 4,19 kJ / (kg);
t n vett ja t vees - veetemperatuur KTANA sissepääsu ja väljalaskeava juures vastavalt
6. Arvutamine efektiivsuse soojuse eemaldamise paigaldamise
Sünteesiseeritud süsteemi tõhususe määramisel ( η TU) Traditsioonilist lähenemisviisi kasutatakse.
Elektri paigaldustõhususe arvutamine viiakse läbi valemiga:
7. Süsteemi süsteemi exergetcal hindamine - selle süsteemi-utilistori süsteem
Energiatehnoloogiliste süsteemide analüüsimise ekstratseetiline meetod võimaldab kõige objektiivsemalt ja kvalitatiivselt hinnata energiakadu, mida ei tuvastata mingil viisil tavalise hinnanguga termodünaamika esimest õigust kasutades. Vaatlusaluse juhtumi hinnangute kriteeriumina kasutatakse ekstratseetilist tõhusust, mis on määratletud kui reserveeritud exergy suhe süsteemis loetletud exergy'le:
kus Hollandi - kütuseelement, MJ / kg;
E iga - ekstraeritav veeauru voolu ahjus ja katla-raketis.
Gaasilise kütuse puhul saadetakse väline eksteritoorium alates eksivantkütusest ( E DT1) ja exserving õhk ( E mängib2.):
kus N N. ja N O. - Air entrateri sisendtemperatuuril ahju ahju ja ambör temperatuuril vastavalt KJ / kg;
T O. - 298 K (25 ° C);
Δs. - õhu sissenõudmise muutus KJ / (kg K).
Enamikul juhtudel võib kõrvalserveeriva õhu summa tähelepanuta jätta, st:
Reserveeritud kõrvaldamise süsteemi vaadeldakse on valmistatud exsertiga, tajutava veeparvlaeva ahjus ( E ANS1) ja EXXIGA, tajutakse veeparvlaevalt KU-s ( E AVD2.).
Voolu veeauru soojendati ahjus:
kus G. - ahju aurutarbimine, kg / s;
N VP1. ja N VP2. - veeauru entalpia ahju sissepääsu ja väljalaskeava juures vastavalt KJ / kg;
Δs VP - veeauru entropia muutmine, kJ / (kg k).
Veeauru voolu jaoks, mis on saadud KU-s:
kus G N. - aurutarbimine KU, kg / s;
h VP-le - küllastunud veeauru entalpia Kulu väljumisel KJ / kg;
h N B. - entalpia toitev vett sissepääsu juures KU, KJ / KG.
E iga = E DV1 + E ANS2 ,
E iga \u003d 1965,8 + 296,3 \u003d 2262,1 J / kg.
Järeldus
Arvutamise kavandatava käitise arvutamise (tehnoloogilise ahju heitgaaside soojuse kasutamine), võib järeldada, et selle kütuse koosseisuga, ahju teostamine veepaaril, muud näitajad - suurusjärgus Sünteesitud süsteemi tõhusus on kõrge, seega on paigaldamine efektiivne; See näitas ka "ahju-boileri-boileri" süsteemi ekstratseetilist hindamist, kuid energiakuludel jätab paigaldus palju soovida ja nõuab täpsust.
Loetelu kasutatud kirjandus
1. Kharaz D. . Ja . Võimalusi kasutada teisese energiaallikate keemiatööstuse / D. I. Kharaz, B. I. Psakhis. - m.: Keemia, 1984. - 224 lk.
2. Skoblo A. . Ja . Õli rafineerimis- ja naftakeemiatööstuse protsessid ja seadmed / A. I. Skoblo, I. A. Tregubova, Yu. K., Molokanov. - 2. ed., Pererab. ja lisage. - m.: Keemia, 1982. - 584 lk.
3. Pavlov K. . F. . Näited ja ülesanded keemilise tehnoloogia protsesside ja seadmete kiirusega: uuringud. Hüvitis ülikoolide / K. F. Pavlov, P. G. Romankov, A. A. Soskov; Ed. P. G. Romakova. - 10. ed., Pererab. ja lisage. - L.: Keemia, 1987. - 576 lk.
taotlus
Soojus põletamine. Kuivatatud kuiva gaasilise kütuse QF madalaim soojus põletamine varieerub laialt 4 kuni 47 MJ / M3-ni ja sõltub selle koostisest - süttivate ja mittesüttivate põlevate ja mittesüttivate
Komponendid. QF väikseim väärtus domeeni gaasis, mille keskmine koostis on umbes 30% koosneb põlevatest gaasidest (peamiselt süsinikoksiidi CO) ja ligikaudu 60% mittepõlevast lämmastiku N2-st. Kõige rohkem
QF väärtus seotud gaasides, mida iseloomustab raskete süsivesinike suurenenud sisaldus. Maagaaside põlemise soojus varieerub kitsas vahemikus QF \u003d 35,5 ... 37,5 mJ / m3.
Gaasiliste kütuste kompositsioonis sisalduvate üksikute gaaside põlemise alumine soojus on esitatud tabelis. 3.2. Gaaskütuse põlemise soojuse määramise meetodite kohta vt 3. jagu.
Tihedus. On absoluutne ja suhteline gaasitihedus.
RG-gaasi absoluutne tihedus, kg / m3 on gaasi mass, mis on selles gaasis 1 m3 selles gaasis. Eraldi gaasi tiheduse arvutamisel võetakse selle kilomeetri maht võrdne 22,41 m3-ga (täiusliku gaasi puhul).
Suhteline gaasi tihedus Rott on absoluutse gaasi tiheduse suhe normaalsetes tingimustes ja sarnaste õhu tihedusega:
Rott \u003d RG / PV \u003d RG / 1,293, (6.1)
Kui RG, uuesti - gaasi ja õhu absoluutne tihedus normaalsetes tingimustes, kg / m3. Gaaside suhteline tihedus kasutatakse tavaliselt erinevate gaaside võrdlemiseks omavahel.
Lihtsate gaaside absoluutse ja suhtelise tiheduse väärtused on toodud tabelis. 6.1.
PJM-gaasi segu tihedus, kg / m3 määratakse lisandväärtuse reegli alusel, mille kohaselt on gaase omadused kokku nende mahuosaga segus:
Kus XJ on seitsmenda gaasi mahuline sisaldus kütuses,%; (RG); - kütuses sisalduva j-th gaasi tihedus, kg / m3; Üksikute gaaside arv kütuses.
Gaasiliste kütuste tiheduse väärtused on toodud tabelis. P.5.
Gaaside p, kg / m3 tihedus sõltuvalt temperatuurist ja rõhul saab arvutada valemiga
Kus P0 on gaasitihedus normaalsetes tingimustes (T0 \u003d 273 K ja P0 \u003d 101,3 kPa), kg / m3; P ja T-, vastavalt kehtiva rõhk, kPa ja absoluutne gaasitemperatuur, K.
Peaaegu igasugune gaasiline kütus on õhk kergemad, nii et leke akumuleerub gaas põrandate all. Turvakaalutlustel enne boileri alustamist kontrollitakse gaasi puudumist kõige tõenäolisemalt oma klastri kohta.
Gaasi viskoossus suureneb suureneva temperatuuriga. R, PA-C dünaamilise viskoossuse väärtusi saab arvutada Siezer empiirilise võrrandi poolt - laenata
Tabel 6.1.
Gaasikütuse komponentide omadused (T - O ° C CHR \u003d 101,3 kPa)
|
Kemikaal |
Molari mass m, |
Tihedus |
Helitugevuse kontsentraat |
||
|
Nimi Gaza |
Absoluutne |
Suhteline |
Gaasi süttivuspiirid õhuga segus,% |
||
|
Põletavad gaasid |
|||||
|
Propüleen |
|||||
|
Süsinikoksiid |
|||||
|
Vesiniksulfiidi |
|||||
|
Mittepõletavad gaasid |
|||||
|
Süsinikdioksiid |
|||||
|
vääveldioksiid |
|||||
|
Hapnik |
|||||
|
Õhu atmosfäär. |
|||||
|
Vee par |
Kui P0 on gaasi dünaamilise viskoossuse koefitsient normaalsetes tingimustes (G0 \u003d 273 K ja P0 - 101,3 kPa), PA-C; T - absoluutne gaasitemperatuur, k; C on koefitsient sõltuvalt gaasi liigist K, on \u200b\u200btabelis aktsepteeritud. 6.2.
Gaaside segu puhul võib dünaamiline viskoossuse koefitsient olla ligikaudu üksikute komponentide viskoossuse väärtustega:
Kui GJ on kütuse J-ph gaasi massiline fraktsioon,%; Dünaamiline viskoossus J-TH komponendi, PA-C; P on kütuse üksikute gaaside arv.
Praktikas kinemaatilise viskoossuse koefitsient V, M2 / C, mis
ry, mis on seotud dünaamilise viskoossusega p kaudu tiheduse p kaudu sõltuvus
V \u003d p / l. (6.6)
Võttes arvesse (6.4) ja (6.6), kinemaatilise viskoossuse koefitsient V, M2 / S, sõltuvalt rõhul ja temperatuurist, arvutatakse valemiga
Kus V0 on gaasi kinemaatilise viskoossuse koefitsient normaalsetes tingimustes (th \u003d 273 K ja P0 \u003d 101,3 kPa), M2 / S; p ja G-vastavalt kehtivad rõhk, kPa ja absoluutne gaasi temperatuur, K; C on koefitsient sõltuvalt gaasi liigist K, on \u200b\u200btabelis aktsepteeritud. 6.2.
Gaasiliste kütuste kinemaatiliste viskoossuse koefitsientide väärtused on toodud tabelis. Lk.9.
Tabel 6.2.
Gaasikütuse komponentide viskoossus ja termilise juhtivuse koefitsiendid
(at t \u003d 0 ° С ir \u003d 101,3 kPa)
|
Nimi Gaza |
Viskoossuse koefitsient |
YO3 termilise juhtivuse koefitsient, W / (M-K) |
Ceff seserld koos, et |
|
|
Dünaamiline R-106, PA-C |
Kinemaatiline V-106, m2 / s |
|||
|
Põletavad gaasid |
||||
|
Propüleen |
||||
|
Süsinikoksiid |
||||
|
Vesiniksulfiidi |
||||
|
Mittepõletavad gaasid Süsinikdioksiid |
||||
|
Hapnik |
||||
|
Õhu atmosfääriõhu |
||||
|
Vee aur 100 ° C juures |
Soojusjuhtivus. Molekulaarse võimsuse ülekande gaasides iseloomustab termilise juhtivus koefitsient 'K, W / (M-K). Soojusjuhtivuse koefitsient on pöördvõrdeline rõhuga ja suureneb suureneva temperatuuriga. X-koefitsiendi väärtusi saab arvutada Seorerandi valemiga
Kus x, 0 on gaasi soojusjuhtivuse koefitsient normaalsetes tingimustes (g0 \u003d 273 k ja PO \u003d 101,3 kPa), W / (M-K); P ja t-, vastavalt kehtiva rõhk, kPa ja gaasi absoluutne temperatuur, K; C on koefitsient sõltuvalt gaasi liigist K, on \u200b\u200btabelis aktsepteeritud. 6.2.
Gaasiliste kütuste soojusjuhtivuse koefitsientide väärtused on toodud tabelis. Lk.9.
1 m3 kuivaga klassifitseeritud gaasilise kütuse soojusvõimsus sõltub selle koostisest ja on üldiselt määratletud kui
4L \u003d 0. , 01 (CH2N2 + SS0 +
SSN4SH4 + CSO2COG + - + CX. X;), (6.9), kus CH2, CRS0, Schsch, SS02, ..., CX. - kütusekomponentide komponentide soojusvõimsus vastavalt vesinikule, süsinikmonooksiidi, metaan, süsinikdioksiidi ja / th komponendile KJ / (M3-K); H2, CO, CH4, C02, ..., XG--
Gaasiliste kütuste põlevate komponentide soojusvõimsus kuvatakse tabelis. P.6, mittepõletav - tabelis. Lk.7.
Märg gaasilise kütuse soojusvõimsus
SGGTL, KJ / (M3-K) on määratletud kui
<тл = ctrn + 0,00124cHzq йтля, (6.10) где drTn- влагосодержание газообразного топлива,
Plahvatus. Põletava gaasi segu õhuga teatavates proportsioonides tulekahju või isegi sädemete juuresolekul võib plahvatada, st selle süüte ja põlemise protsess kiirusega kiirusele heli paljundamise kiirusega. Plahvatusohtlikud põlevad gaasikontsentratsioonid õhus sõltuvad keemilise koostise ja gaasi omadustest. Erinevate põlevate gaaside süütekontsentratsiooni piirmäärad segus on eelnevalt tabelis näidatud õhuga. 6.1. Vesinik on kõige laiemad süüte piirid (4 ..74% mahu järgi) ja süsinikoksiidi (12,5 ... 74%). Maagaasi puhul on keskmistatud süttimise alumise ja ülemise piiri vastavalt 4,5 ja 17%; Koks - 5,6 ja 31%; Domeeni jaoks - 35 ja 74%.
Toksilisus. Toksilisuse korral põhjustada gaasi võime põhjustada elusorganismide mürgistusi. Toksilisuse aste sõltub gaasi liigist ja selle kontsentratsioonist. Kõige ohtlikumad gaasikomponendid selles osas on süsinikmonooksiid ja vesiniksulfiid H2S.
Toksilisus gaasisegude seguneb peamiselt kontsentratsioon kõige mürgise komponendi segus esineva, oma kahjuliku toimega, reeglina on märgatavalt suurendatud juuresolekul teiste kahjulike gaaside.
Kahjulike gaaside õhu juuresolekul ja kontsentreerimist saab määrata spetsiaalse instrumendiga - gaasianalüsaator.
Peaaegu kõik looduslikud gaasid ei lõhna. Et tuvastada gaasilekke ja ohutusmeetmeid, maagaasi enne sissepääsu maanteel on koefitsiendid, mis on küllastunud ainega, millel on terav lõhn (näiteks merkaptaanid).
Erinevate kütuste põletamise soojus kõikub laialdaselt. Näiteks kütteõli puhul on see üle 40 MJ / kg ja domeeni gaasi ja mõnede kütusekolbi kaubamärkide puhul umbes 4 mJ / kg. Energiakütuste koosseis on samuti väga erinev. Seega võivad sama kvalitatiivsed omadused sõltuvalt tüübist ja kütusebrändist olla järsult erinevad omavahel kvantitatiivselt.
Määratud kütuseomadused. Võrdleva analüüsi jaoks nende omaduste rollis, kütuse kvaliteedi üldistamisel kasutatavad kütusekvaliteedid,% -KG / MJ, mis on üldiselt arvutatud valemiga
Kus HG on töökütuse kvaliteedi näitaja,%; Q [- spetsiifiline soojus põletamine (madalam), MJ / kg.
Niisiis, näiteks ülaltoodud arvutamiseks
Väävli väävli väävlite niiskus "P ja
Lämmastiku n ^ p (kütuse töökorras)
Valem (7.1) omandab järgmise vormi,% -KG / MJ:
Tork o "1-3" H Z kp \u003d kl gt; (7.2)
4f \u003d l7e [; (7.3)
SNP. \u003d S '/ ї; (7.4)
^ P \u003d N7 Q [. (7,5)
Visuaalse näitena on järgmine võrdlus näitab erinevate kütuste põletamist sama termilise võimsuse katlates. Niisiis, söe vähendatud niiskuse võrdlus
Kaubamärgid 2B (WјP \u003d 3,72% -KG / MJ) ja Nazarov
2B söe (w ^ p \u003d 3,04% -kg / mj) näitab, et esimesel juhul on kütusekatla tuletõrje sisestatud niiskuse hulk umbes 1,2 korda rohkem kui teisel juhul, hoolimata asjaolust, et töönõusmis Söe Moskva lähedal (W [\u003d 31%) on väiksem
Nazarovsky söe (WF \u003d 39%).
Tingimuslik kütus. Energeetikasektoris võrrelda kütuse kasutamise tõhusust erinevates katlaseadmetes, kehtestatakse tingimusliku kütuse kontseptsioon kütuse tootmise ja tarbimise kavandamiseks majanduslikes arvutustes. See kütus on vastuolus tingimusliku kütusena, põlemise spetsiifiline soojus (madalam), mille osalus olekus on võrdne QY T \u003d 29300 kJ / kg (või
7000 kcal / kg).
Iga loodusliku kütuse puhul on nn mõõtmeteta termiline ekvivalent E, mis võib olla suurem või väiksem kui üks:
Erinevate parameetrite sõltuvuse arvutamiseks vajalike gorgeofüüsiliste omaduste termofüüsikalisi omadusi saab selle gaasikeskkonna temperatuurist sõltuda selle gaasikeskkonna temperatuurist. Eelkõige saadi määratletud sõltuvused soojusvõimsuseks kujul:
C psm \u003d a -1/ D.,
kus a. = 1,3615803; b. = 7,0065648; c. = 0,0053034712; d. = 20,761095;
C psm \u003d a + bT SM. + ct. 2 SM.,
kus a. = 0,94426057; b. = 0,00035133267; c. = -0,0000000539.
Esimene sõltuvus on eelistatud ühtlustamise täpsuse tõttu, teine \u200b\u200bsõltuvus on võimalik vastu võtta vähem täpsuse arvutamiseks.
Suitsugaaside füüsilised parameetrid
(jaoks P \u003d. 0,0981 MPa; riba CO2 \u003d 0,13; p. H2O \u003d 0,11; riba N2 \u003d 0,76)
| t., ° S. | γ, n · m -3 | r., W (m 2 · ° С) -1 | λ · 102, W (m · k) -1 | aga · 10 6, m 2 · s -1 | μ · 10 6, pa · s | v. · 10 6, m 2 · s -1 | PR. |
| 12,704 | 1,04 | 2,28 | 16,89 | 15,78 | 12,20 | 0,72 | |
| 9,320 | 1,07 | 3,13 | 30,83 | 20,39 | 21,54 | 0,69 | |
| 7,338 | 1,10 | 4,01 | 48,89 | 24,50 | 32,80 | 0,67 | |
| 6,053 | 1,12 | 4,84 | 69,89 | 28,23 | 45,81 | 0,65 | |
| 5,150 | 1,15 | 5,70 | 94,28 | 31,69 | 60,38 | 0,64 | |
| 4,483 | 1,18 | 6,56 | 121,14 | 34,85 | 76,30 | 0,63 | |
| 3,973 | 1,21 | 7,42 | 150,89 | 37,87 | 93,61 | 0,62 | |
| 3,561 | 1,24 | 8,27 | 183,81 | 40,69 | 112,10 | 0,61 | |
| 3,237 | 1,26 | 9,15 | 219,69 | 43,38 | 131,80 | 0,60 | |
| 2,953 | 1,29 | 10,01 | 257,97 | 45,91 | 152,50 | 0,59 | |
| 2,698 | 1,31 | 10,90 | 303,36 | 48,36 | 174,30 | 0,58 | |
| 2,521 | 1,32 | 11,75 | 345,47 | 40,90 | 197,10 | 0,57 | |
| 2,354 | 1,34 | 12,62 | 392,42 | 52,99 | 221,00 | 0,56 |
3. liide.
(viide)
Õhu- ja suitsu läbilaskvus õhukanalid ja ventiilid
1. Et määrata õhu lekkeid või drowshesi, saab stseenisüsteemide ventilatsioonikanalite suhtes kasutada järgmisi tabeliandmete ühtlustamisega saadud valemeid:
h-klassi H õhukanalite puhul (rõhu vahemikus 0,2 - 1,4 kPa): ΔL. = aga(Riba - b.) alateskus ΔL. - õhu õhust (lekked), m 3 / m2 · h; Riba - rõhk, kPa; aga = 10,752331; b. = 0,0069397038; alates = 0,66419906;
õhukanalite klassi p (rõhu vahemikus 0,2 - 5,0 kPa): kus a \u003d. 0,00913545; b \u003d. -3,1647682 · 10 8; c \u003d. -1,2724412 · 10 9; d \u003d. 0,68424233.
2. Tulekahju vastu võitlemise jaoks suletud ventiilide arv väärtused spetsiifiliste omaduste suitsuvabastuse suhtes sõltuvalt gaasi temperatuurist vastab erinevate toodete seisva põlemistestide käigus saadud andmetele eksperimentaalsel alusel VNIIPO:
| 1. Üldsätted. 2 2. lähteandmed. 3 3. Väljalaskeventilatsioon. 4 3.1. Põletavate toodete eemaldamine otse põlemisruumi. 4 3.2. Põletusklasside eemaldamine külgnevatest kuumadest ruumidest. 7 4. Tarneõhu ventilatsioon. 9 4.1. Õhuvarustus trepikaasidele. 9 4.2. Õhuvarustus lifti võllidele .. 14 4.3. Õhuvarustus Tambur väravatele .. 16 4.4. Õhuvarustuse kompenseerimine. 17 5. Seadmete tehnilised omadused. 17 5.1. Väljalaskeõhu ventilatsioonisüsteemide seadmed. 17 5.2. Õhusõidukite ventilatsiooni süsteemide seadmed. 21 6. Tuletõrjerežiimid. 21 viited .. 22 Lisa 1. Ruumide tulekoormuse põhiliste parameetrite määramine. 22 Lisa 2. Suitsugaaside termofüüsikalised omadused. 24 Lisa 3. õhukanalite ja ventiilide õhu- ja suitsu vastus. 25. |
Märg õhk on kuiva õhu ja veeauru segu. Küllastumata õhus on niiskus ülekuumenenud auru seisundis ja seetõttu võib märg õhu omadusi ligikaudu kirjeldada ideaalsete gaaside seadustega.
Märgõhu peamised omadused on:
1. Absoluutne niiskus g.Veeauru koguse määramine, mis sisaldas 1 m 3 märg õhk. Vee auru hõivab kogu segu maht, seega on õhu absoluutne niiskus võrdne massiga 1 M3 veeauru või auru tihedusega, kg / m 3
2. Suhteline õhuniiskus Air J väljendatakse suhe absoluutse õhuniiskusega maksimaalse võimaliku niiskusesisaldusega samal rõhul ja temperatuuri või veeauru massi suhe märja õhu 1 m 3 , veeauru massini, mis on vajalik 1 M3 märg õhu kogu küllastumise jaoks sama rõhu ja temperatuuri all.
Suhteline niiskus määrab õhu küllastuse aste niiskuse aste:
, (1.2)
kus - veeauru osaline rõhk, mis vastab selle tihedusele; - küllastunud paari rõhk samal temperatuuril, Pa; - maksimaalne võimalik auru kogus 1 m3 küllastunud märg õhuga, kg / m3; - Paar tihedus selle osalise rõhu ja niiske õhu temperatuuri ajal, kg / m3.
Suhe (1.2) kehtib ainult siis, kui võib eeldada, et vedelikupaarid on täiuslik gaas küllastumise olekusse.
Märg õhu tihedus on veeauru ja kuiva õhu tiheduse hulk osalises survetes 1 m3 niiske õhu ajal niiske õhu temperatuuril T.Et:
(1.3)
kus on tihedus kuiva õhu tihedus selle osalise rõhu ajal 1 m 3 märg õhuga, kg / m3; - kuiva õhu osaline rõhk, PA; - kuiva õhu gaasi konstant, j / (kg × k).
Air ja veeauru seisundi mõlema võrrandi väljendamine
, (1.5)
kus on õhu- ja veeauru massivoog, kg / s.
Need võrdsed kehtivad sama mahu jaoks V. Märg õhk ja sama temperatuur. Teise võrdsuse jagamine esimesel, saame teise väljenduse niiskusesisalduse jaoks
. (1.6)
Asendades gaasi konstantse väärtuste õhu J / (kg × K) ja veeauru J / (kg × K) jaoks, saame väärtuse niiskusesisalduse väärtuse, väljendatuna veeauru kilogrammides 1 kg kuiva õhu
. (1.7)
Suuruse osalise õhu rõhk asendamine, kus eelmisest ja Sisse - baromeetriline õhurõhk samas üksuses nagu riba, Ma saan niiske õhu all baromeetrilise rõhu all
. (1.8)
Seega sõltub õhu niiskusesisaldus ainult veeauru osalisest rõhul. Maksimaalne võimaliku niiskusesisaldus õhus, kust
. (1.9)
Kuna küllastumise rõhk kasvab temperatuuriga, siis sõltub selle temperatuuri maksimaalne võimaliku niiskuse kogus, seda suurem on see suurem, seda suurem on temperatuur. Kui võrrandid (1.7) ja (1.8) lahendavad suhteliselt ja siis saame
(1.10)
. (1.11)
Metli õhu maht kuupmeetrites 1 kg kuiva õhu kohta arvutatakse valemiga
(1.12)
Märg õhu spetsiifiline maht v., M 3 / kg määratakse, jagades märg õhu mahtu segu massil 1 kg kuiva õhku 1 kg kohta:
Wet Airina kui jahutusvedeliku iseloomustab entalpia (kilokoulites 1 kg kuiva õhk) kohta, mis on võrdne kuiva õhu ehtsa ja veeauruga
(1.14)
kus on kuiva õhu soojusvõimsus KJ / (kg × K); t. - õhutemperatuur, ° C; i. - Superheaditud auru entalpia, kJ / kg.
Intralpia 1 kg kuivküllasine veeauru madalal rõhul määratakse empiirilise valemiga, KJ / kg:
kus - püsiv koefitsient, mis on ligikaudu võrdne paari entalpiaga temperatuuril 0 ° C; \u003d 1,97 kJ / (kg × K) - konkreetne auru soojusvõimsus.
Asendades tähendus i. Väljendis (1,14) ja kuiva õhu püsiva soojusvõimsuse võtmine püsiva ja 1,0036 kJ / (kg × K), leiame märja õhu entalpia kilokoulis 1 kg kuiva õhku 1 kg kohta:
Märggaasi parameetrite kindlaksmääramiseks kasutatakse ülaltoodud võrrandiga sarnaseid võrrandiga.
, (1.17)
kus on gaasikonstant gaasi uuring; Riba - gaasirõhk.
Entalpy gaas, kJ / kg,
kus on gaasi spetsiifiline soojusvõimsus, KJ / (kg × K).
Absoluutne niiskusesisaldus gaasi:
. (1.19)
Air-vee jahutusvedelike kontaktandmete arvutamisel saate kasutada andmelauda. 1.11.2 või arvutatud sõltuvused õhu (1,24-1,34) ja vee füüsikalis-keemiliste parameetrite määramiseks (1,35). Suitsugaaside puhul saab kasutada andmete tabelit. 1.3.
Gaasi tihedus, kg / m 3:
, (1.20)
kus - kuiva gaasi tihedus temperatuuril 0 ° C, kg / m3; Mg, m p on molekulmass gaasi ja auru.
Märggaasi dünaamiline viskoossuse koefitsient, PA × C:
, (1.21)
kus on veeauru dünaamiline viskoossuse koefitsient, PA × C; - kuivasgaasi dünaamilise viskoossuse koefitsient, PA × C; 
- auride massikontsentratsioon, kg / kg.
Märggaasi spetsiifiline soojusvõimsus KJ / (kg × K):
Märggaasi termilise juhtivuse koefitsient, w / (m × k):
, (1.23)
kus k. - indikaator adiabat; Sisse - koefitsient (monatoom-gaasidele Sisse \u003d 2,5; Diatomic gaaside jaoks Sisse \u003d 1,9; Trochomic gaaside jaoks Sisse = 1,72).
Tabel 1.1. Kuiva õhu füüsikalised omadused ( riba \u003d 0,101 MPa)
| t., ° C. | , kg / m 3 | KJ / (kg × K) | , W / (m × k) | , PA × C | , m 2 / s | PR. |
| -20 | 1,395 | 1,009 | 2,28 | 16,2 | 12,79 | 0,716 |
| -10 | 1,342 | 1,009 | 2,36 | 16,7 | 12,43 | 0,712 |
| 1,293 | 1,005 | 2,44 | 17,2 | 13,28 | 0,707 | |
| 1,247 | 1,005 | 2,51 | 17,6 | 14,16 | 0,705 | |
| 1,205 | 1,005 | 2,59 | 18,1 | 15,06 | 0,703 | |
| 1,165 | 1,005 | 2,67 | 18,6 | 16,00 | 0,701 | |
| 1,128 | 1,005 | 2,76 | 19,1 | 16,96 | 0,699 | |
| 1,093 | 1,005 | 2,83 | 19,6 | 17,95 | 0,698 | |
| 1,060 | 1,005 | 2,90 | 20,1 | 18,97 | 0,696 | |
| 1,029 | 1,009 | 2,96 | 20,6 | 20,02 | 0,694 | |
| 1,000 | 1,009 | 3,05 | 21,1 | 21,09 | 0,692 | |
| 0,972 | 1,009 | 3,13 | 21,5 | 22,10 | 0,690 | |
| 0,946 | 1,009 | 3,21 | 21,9 | 23,13 | 0,688 | |
| 0,898 | 1,009 | 3,34 | 22,8 | 25,45 | 0,686 | |
| 0,854 | 1,013 | 3,49 | 23,7 | 27,80 | 0,684 | |
| 0,815 | 1,017 | 3,64 | 24,5 | 30,09 | 0,682 | |
| 0,779 | 1,022 | 3,78 | 25,3 | 32,49 | 0,681 | |
| 0,746 | 1,026 | 3,93 | 26,0 | 34,85 | 0,680 | |
| 0,674 | 1,038 | 4,27 | 27,4 | 40,61 | 0,677 | |
| 0,615 | 1,047 | 4,60 | 29,7 | 48,33 | 0,674 | |
| 0,566 | 1,059 | 4,91 | 31,4 | 55,46 | 0,676 | |
| 0,524 | 1,068 | 5,21 | 33,6 | 63,09 | 0,678 | |
| 0,456 | 1,093 | 5,74 | 36,2 | 79,38 | 0,687 | |
| 0,404 | 1,114 | 6,22 | 39,1 | 96,89 | 0,699 | |
| 0,362 | 1,135 | 6,71 | 41,8 | 115,4 | 0,706 | |
| 0,329 | 1,156 | 7,18 | 44,3 | 134,8 | 0,713 | |
| 0,301 | 1,172 | 7,63 | 46,7 | 155,1 | 0,717 | |
| 0,277 | 1,185 | 8,07 | 49,0 | 177,1 | 0,719 | |
| 0,257 | 1,197 | 8,50 | 51,2 | 199,3 | 0,722 | |
| 0,239 | 1,210 | 9,15 | 53,5 | 233,7 | 0,724 |
Kuiva õhu termofüüsilisi omadusi saab lähendada järgmiste võrranditega.
Kuiva õhu kinemaatiline viskoossus temperatuuril -20 kuni +140 ° C, m 2 / s:
Pa; (1.24)
ja 140 kuni 400 ° C, m 2 / s:
. (1.25)
Tabel 1.2. Vee füüsikalised omadused küllastusriigis
| t., ° C. | , kg / m 3 | KJ / (kg × K) | , W / (m × k) | , m 2 / s | , N / m | PR. | |
| 999,9 | 4,212 | 55,1 | 1,789 | -0,63 | 756,4 | 13,67 | |
| 999,7 | 4,191 | 57,4 | 1,306 | 0,7 | 741,6 | 9,52 | |
| 998,2 | 4,183 | 59,9 | 1,006 | 1,82 | 726,9 | 7,02 | |
| 995,7 | 4,174 | 61,8 | 0,805 | 3,21 | 712,2 | 5,42 | |
| 992,2 | 4,174 | 63,5 | 0,659 | 3,87 | 696,5 | 4,31 | |
| 988,1 | 4,174 | 64,8 | 0,556 | 4,49 | 676,9 | 3,54 | |
| 983,2 | 4,179 | 65,9 | 0,478 | 5,11 | 662,2 | 2,98 | |
| 977,8 | 4,187 | 66,8 | 0,415 | 5,70 | 643,5 | 2,55 | |
| 971,8 | 4,195 | 67,4 | 0,365 | 6,32 | 625,9 | 2,21 | |
| 965,3 | 4,208 | 68,0 | 0,326 | 6,95 | 607,2 | 1,95 | |
| 958,4 | 4,220 | 68,3 | 0,295 | 7,52 | 588,6 | 1,75 | |
| 951,0 | 4,233 | 68,5 | 0,272 | 8,08 | 569,0 | 1,60 | |
| 943,1 | 4,250 | 68,6 | 0,252 | 8,64 | 548,4 | 1,47 | |
| 934,8 | 4,266 | 68,6 | 0,233 | 9,19 | 528,8 | 1,36 | |
| 926,1 | 4,287 | 68,5 | 0,217 | 9,72 | 507,2 | 1,26 | |
| 917,0 | 4,313 | 68,4 | 0,203 | 10,3 | 486,6 | 1,17 | |
| 907,4 | 4,346 | 68,3 | 0,191 | 10,7 | 466,0 | 1,10 | |
| 897,3 | 4,380 | 67,9 | 0,181 | 11,3 | 443,4 | 1,05 | |
| 886,9 | 4,417 | 67,4 | 0,173 | 11,9 | 422,8 | 1,00 | |
| 876,0 | 4,459 | 67,0 | 0,165 | 12,6 | 400,2 | 0,96 | |
| 863,0 | 4,505 | 66,3 | 0,158 | 13,3 | 376,7 | 0,93 |
Märggaasi tihedus, kg / m 3.
