Täieliku põlemissaaduste soojusvõimsus õhu stöhhiomeetrilises mahus. Kursuste arv: ringlussevõtu ringlussevõtu ringlussevõtu arvutamine Gaasi tehnoloogiliste ahjude füüsikalised omadused
Kui ahju seade ideaalis, ma tahan olla disain, mis automaatselt andis nii palju õhku, sest see on vajalik põletamiseks. Esmapilgul saab seda teha korstna. Tõepoolest, seda intensiivsemalt põletavad küttepuud, seda rohkem kuum suitsugaasidSuurem peaks olema tõukejõud (karburaatori mudel). Aga see ei ole. Tõukejõud ei sõltu moodustunud kuuma suitsugaaside kogusest. Tõukejõud on toru paagi toru rõhu langus enne kütust. See määrab toru kõrgus ja suitsugaaside temperatuur või pigem nende tihedus.
Tõukejõudu määratakse valemiga:
F \u003d a (p b - p d) h
kus F on veojõud ja koefitsient, p B on välimise õhu tihedus, p d - suitsugaaside tihedus, H on toru kõrgus
Suitsugaaside tihedus arvutatakse valemiga:
p d \u003d p in (273 + t c) / (273 + t)
kus t b ja t d on välise atmosfääriõhu kraadi temperatuuril väljaspool toru ja torude suitsugaase.
Suitsugaaside liikumise kiirus toru (mahu tarbimine, st imemisvõimet) G. See ei sõltu toru kõrgusest ja see määrab suitsugaaside ja välisõhu temperatuuri erinevusega, samuti pindala ristlõige korstna. Seega on praktiliste järelduste arv.
EsiteksSuitsutorud on kõrgkvaliteediks kõrgused, et suurendada õhuvoolu läbi viiendaks, kuid ainult tõukejõu suurendamiseks (st toru rõhu langus). On väga oluline vältida tõukejõu tühjendamist (ahju muffling) tuuleklapi (tõukejõu suurus peaks alati ületama võimalikku tuule varukoopiat).
TeiseksKohandage õhuvoolu reguleerimist mugavalt, kasutades seadmeid, mis muudavad toru live ristlõike piirkonda, mis on ventiilide abil. Korstnate kanali ristlõikepindala suurenemisega, näiteks kaks korda - võite oodata umbes kahekordse suurenemise mahuõhu voolu läbi kütuse.
Selgitage see lihtsat ja visuaalset näidet. Meil on kaks identset ahju. Me ühendame need ühes. Saame kahekordse õhukulu kahekordse õhutarbimise ja ristlõiketoruga kahekordse õhu tarbimise ja ristlõikega. Või (mis on sama) kui rohkem kui küttepuude põleb, siis peate avama ventiilid torule rohkem ja rohkem.
KolmandaksKui ahju põleb normaalselt püsivas režiimis ja me lisame külma õhuvoolu viiendal põletava küttepuude abil, tulevad suitsugaasid kohe ja ahju kaudu õhuvool väheneb. Samal ajal hakkab küttepuude põletamine kaoma. See tähendab, et me tundub otse küttepuud ei mõjuta ja saata lisavoolu küttepuud ja selgub, et toru võib vahele jätta vähem suitsugaaside kui enne, kui see täiendav õhuvool puudus. Toru ise vähendab õhuvoolu küttepuud, mis oli varem ja lisaks sellele ei võimalda see täiendavat külma õhuvoolu. Teisisõnu, suitsutoru töötab.
See on põhjus, miks see on nii kahjulik külma õhu superstaar läbi piitsutorude teenindusajad, mittevajalikud õhuvoolud kütuseelemendis ja tõepoolest mis tahes soojuse helendus, mis põhjustas suitsugaaside temperatuuri vähenemise.
NeljasMida suurem on korstna gaasi dünaamilise resistentsuse koefitsient, seda vähem õhuvoolu. See tähendab, et korstna seinad viiakse eelistatult läbi sujuva, ilma keerata ja ilma pöördeta.
ViiendikMida väiksem on suitsugaaside temperatuur, seda järsult muudab õhuvoolu suitsugaaside temperatuuri kõikumiste ajal, mis selgitab toru eemaldamise olukorda ahju süttimise all.
Kuuendal, P. kõrge temperatuur Suitsugaaside õhuvool ei sõltu suitsugaaside temperatuurist. See tähendab, et tugeva ülema ahju, õhuvool lõpetab suureneda ja hakkab sõltuma ainult toru ristlõikest.
Ebastabiilsuse küsimused tekivad mitte ainult toru termiliste omaduste analüüsimisel, vaid ka gaasivoogude dünaamika kaalumisel torusse. Tõepoolest, korsten on hästi täis valguse korstnad. Kui see kerge suitsugaas tõuseb mitte väga kiiresti, siis tõenäosus ei ole välistatud, et raske välimine õhk saab lihtsalt valgusesse gaasisse uputada ja luua toru allavoolu. See on eriti tõenäoliselt selline olukord korstna külma seintega, mis on välismaal asuva ahju ajal.
Joonis fig. 1. Gaasi liikumisskeem külma korstna: 1 - kütus; 2 - õhuvarustus läbi pissitud; 3-suitsu trompet; 4 - saak; 5 - Kaminad; 6-suitsugaasid; 7-külma õhk; 8 - Õhuvool, põhjustades kallutusrõhku.
a) Sile avatud vertikaalne toru
b) toru ventiili ja hambaga
c) toru top ventiiliga
Tahked nooled - valguse kuuma suitsugaaside liikumise juhised. Punktitud nooled - külma õhu allapoole voolamise suund atmosfäärist.
Kohta joonis fig. 1a. Ahju on skemaatiliselt kujutatud, kus suitsugaasid tarnitakse ja kuvatakse läbi suitsutoru 6. Kui toru ristlõige on suur (või suitsugaasi liikumise voogu), siis toru kõikumiste tõttu hakkab tungima külma atmosfääriõhus 7, saavutades isegi kütuse. See juhtum voolu võib asendada "tavalise" õhuvoolu kaudu segaduses 2. Isegi kui ahju on lukustatud kõikidele uksed ja kõik õhu sisselaskeavade klapid suletakse, seejärel võib ahi põletada õhku ülevalt. Muide, see juhtub nii tihti, kui söe drovering suletud uksed ahjud. See võib isegi juhtuda täieliku tõukejõudu: õhk tulevad torust üles ja suitsugaasid - mine läbi ukse.
Tegelikult on korstna siseseinal alati eeskirjade eiramisi, paksenemist, karedust, kelle suitsugaaside ja vastulangusega külma õhuvooludega asetatakse ja segatakse üksteisega. Külma allavoolu õhuvoolu lükatakse välja või kuumutamisel hakkab kuuma gaasidega segatud segatud.
Allavoolu külma õhuvoolu kasutuselevõtu mõju suureneb osaliselt avatud ventiilide olemasolul, samuti nn hamba, mida kasutatakse laialdaselt kaminatide valmistamisel. joonis fig. 1b). Hamm takistab külma õhuvoolu torustiku kaminaruumile ja takistab seeläbi kamina sulatamist.
Toru all olevad õhuvoolud on eriti ohtlikud udune ilm: suitsugaasid ei suuda aurustada vee väikseimaid tilka, jahutamist, tõukejõudu vähendatakse ja võib isegi kallutada. Ahi on väga suitsetamine, see ei põle.
Samal põhjusel suitsetavad toores suitsutorudega ahjud tugevalt. Downlinkside esinemise vältimiseks on top ventiilid eriti efektiivsed ( joonis fig. 1V.), reguleeritud sõltuvalt korstna suitsugaaside kiirusest. Selliste ventiilide toimimine ei ole siiski ebamugav.
Joonis fig. 2. liigse õhu koefitsiendi sõltuvus on ahju protesti aeg (tahke kõver). Punktikõver on nõutav õhuvoolukiirus G-pottile küttepuude toodete (sh tahma ja lenduvate ainete) täielikuks oksüdeerimiseks suitsugaaside (suhtelistes ühikutes). Vöötkoodi-punktiirõhk - toru (suhtelistes üksustes) osutatud toru tegelik õhutarbimine. Üleliigne õhu koefitsient on privaatne kamber g toru g potchil
Stabiilne ja piisavalt tugev tõukejõud esineb alles pärast suitsutoru seinte kuumutamist, mis nõuab märkimisväärset aega, nii et õhuvangu alguses on alati puudu. Koefitsient liigse õhu samal ajal vähem kui üks ja suitsuahi ( joonis fig. 2.). Vastupidi: Väljaulatumise lõpus jääb suitsutoru kuumaks, tõukejõud säilitatakse pikka aega, kuigi küttepuud on juba peaaegu põlenud (liigse õhu koefitsient on rohkem kui üks). Metallist ahjud metallist soojendatud suitsutorudega on madala soojusvõimsuse tõttu kiiremini, võrreldes telliskiviga trompettidega.
Korstna protsesse analüüsi võib jätkata, kuid see on juba nii selge, et ükskõik kui hea ahju ise on kõik selle eelised vähendada halva korstnaga nullini. Muidugi, täiuslik versioon, suitsutoru peaks asendama kaasaegne süsteem Sunnitud heitgaasit reguleeritava tarbimisega elektriventilaator ja suitsugaaside niiskuse eelnevalt kondenseerumine. Selline süsteem võib muu hulgas puhastada suitsugaasid tahma, süsinikmonooksiidi ja muude kahjulike lisanditest, samuti jahutatavaid suitsugaasid ja tagada soojuse taaskasutamine.
Aga see kõik on kauge perspektiivis. Sest kottide ja aedniku jaoks võib suitsu trompet mõnikord muutuda palju kallimaks kui ahju ise, eriti mitmetasandilise maja kütmise korral. Keelatud suitsutorud on tavaliselt lihtsamad ja lühemad, kuid ahju termilise võimsuse tase võib olla väga suur. Sellised torud reeglina käivitatakse tugevalt kogu pikkuses, nad lendavad sageli sädemeid ja tuhka, kuid kondensaadi ja tahma vähenemist.
Kui te kavatsete kasutada vanni hoone ainult vanni, siis toru saab teha ja tihe. Kui vann mõtleb teie ja võimaliku viibimise koht (ajutine elukoht, üleöö), eriti talvel, siis on otstarbekas kohe isoleeritud ja kvalitatiivselt, "eluks. Ahjude saab muuta vähemalt iga päev, kiirenemist disain määrdunud ja detailsemalt ja toru on sama.
Vähemalt siis, kui ahju toimib režiimis pikk põletamine (Kuivatamine), siis toru isolatsioon on absoluutselt vajalik, sest madalate rajatiste (1-5 kW) on tiheda metalltoruga täiesti külm, kondensaat on rohkesti voolav, mis tugevaim külmades võib isegi ronida ja kattuvad toru. See on eriti ohtlik säravate võrgusilma ja vihmavarjude juuresolekul väikeste mööduvate lüngadega. Incovers sobib suvel intensiivsetele protektidele ja on talvel äärmiselt ohtlikud nõrkade põletusrežiimide jaoks. Tänu võimaliku ummistumise torude jää paigaldamine deflektorite ja vihmavarjude korsten torud oli keelatud 1991. aastal (ja korstnates gaasiahjud isegi varem).
Samade kaalutluste kohaselt ei ole vaja kaasata toru kõrgus - tõuketase ei ole mitte-vaba vanni ahju jaoks nii oluline. Kui see simuleerib, saate alati ruumi kiiresti ventileerida. Kuid kõrgus üle katuse harja (vähemalt 0,5 m) tuleb täheldada, et vältida kallutamise tõukejõudu tuule puhangut. Õrnalt katused, toru peaks läbi lumekate. Igal juhul on parem olla toru alla, kuid soojem (mis on suurem, kuid külmem). Kõrge torud talvel on alati külm ja ohtlik.
Külma suitsutorudel on palju vigu. Samal ajal tagistas, kuid mitte väga pikad torud metallist ahjude ajal kiiresti (palju kiiremini kui telliskivid), jäävad soojaks energilise protestiga ja seetõttu kasutatakse vannides (ja mitte ainult vannides) väga laialdaselt eriti kuna need on suhteliselt odavad. ASBIC tsemenditorud metallist ahjude ei kasutata, kuna neil on palju kaalu ja hävitada ka ülekuumenemise koos idarahvaste.
Joonis fig. 3. Metallist suitsutorude lihtsaimad disainilahendused: 1 - metalli vooru korstna; 2 - vahuvein; 3 - kork, et kaitsta toru atmosfääri sadestamise eest; 4 - sarikad; 5 - katusekoodid; 6. - Drein Brucki Sargesi (või talade) vahel Firefare (lõikamine) registreerimiseks katusel või kattuvas (vajadusel); 7 - katus katus; kaheksa - pehme katus (kummist, hüdrokhotloizol, pehme plaat, Gofreeritud kartongi-bituumeni lehed jne); 9 - Katusepõrandate metallplaat ja väljalaskeava kattumine (ACEIDA-ga lamedale lehele lastakse kasutada asbo-tsemendi elektrilise isoleerplaadi); 10 - metalli äravoolu vooder; 11 - lõhe asbesti tihendamine (ühine); 12 - Metal Cap-Otter; 13 - Lakke talad (tühiku täitmisega isolatsiooniga); 14 - laekatte; 15 - pööningute sugu (vajadusel); 16 - Metallplaadi ülemmäära lõikamine; 17 - Metalli tugevdavad nurgad; 18 - ülemmäära lõikamise metallkatte (vajadusel); 19 - isolatsioon Mittesutlev soojusresistentne (Ceramzit, liiv, perlite, minvat); 20 - kaitsepadja (metallplaat asbesti kiht paksus paksusega 8 mm); 21 - Metal-ekraani toru.
a) mitte-märgistatud toru;
Ö
Kohta joonis fig. 3. Esitatakse tüüpilised paigaldusskeemid metalltorud. Toru ise tuleks osta roostevabast terasest paksusega vähemalt 0,7 mm. Vene toru kõige alusarengu läbimõõt on 120 mm, soome - 115 mm.
Vastavalt GOST 9817-95, ristlõikepindala mitmekordse korstna peaks olema vähemalt 8 cm2 per 1 kW nominaalne soojusvõimsus vabaneb fireboxi põletamisel küttepuud. Seda võimsust ei tohiks segi ajada ahju soojusvõimsusega, vabastati ahju välimise telliskivist ruumisse SNIP 2.04.05-91-ga. See on üks meie arvukaid arusaamatusi. regulatiivdokumendid. Kuna kuumkuivatusahjud on tavaliselt allapanu ainult 2-3 tundi päevas, siis ahju võimsus on umbes kümme korda suurem soojuse vabanemise võimsus telliste ahju pinnast.
Järgmine kord me räägime üleujutustorude paigaldamise omadustest.
2. Gaaside lahkumise tõttu soojus. Me määratleme suitsugaaside soojusvõimsus TUKH \u003d 8000S-is;
3. Soojuskadu soojusjuhtivuse müüritise kaudu.
Kahjumid kaare kaudu
Archi paksus on 0,3 m, materjali võll. Me aktsepteerime seda temperatuuri sisepind Arch on võrdne gaaside temperatuuriga.
Keskmine temperatuur ahjus:
Sellel temperatuuril valime mehe materjali termilise juhtivuse koefitsient:
Seega on katuse kaotused:
kui α on soojusülekande koefitsient seinte välispinnast ümbritsevale õhule, mis on 71,2 kJ / (m2 * h * 0С)
Kahjud seinte kaudu. Seinte müüritise on valmistatud kahekihist (võll 345 mm, diatoms 115 mm)
Ruutsein, m2:
Metoodiline tsoon
Keevitusvöönd
TOMIL ZONE
Rebitud
Seinte täispind 162,73 m2
Seina paksuse lineaarse temperatuuri jaotusega keskmine temperatuur Chamot on võrdne 5500c ja Diatomitia 1500c.
Seega.
Täielik kahjum müüritise kaudu
4. Soojuskaod jahutusveega vastavalt praktilistele andmetele vastame 10% QX saabumisega, st QX + Q
5. Arvestamata kaod võtavad soojuse saabumise 15% q
Võrrandit tegema soojusbilanss pliid
Ahju soojussaldo mehi tabelis 1; 2.
Tabel 1
Tabel 2
| CD / H tarbimine | % |
| Metallküttele kulutatud soojus
| 53 |
| väljuvate gaaside soojus | 26 |
| kahjum müüritise kaudu
| 1,9 |
| jahutusveekahjustused | 6,7 |
| kahjustamata kaod | 10,6 |
| Kokku: | 100 |
Konkreetne soojuse tarbimine kuumutamiseks 1 kg metallist
Põleti valik ja arvutus
Me aktsepteerime, et ahjud on paigaldatud tüüpi "toru toru põletid.
16 tükki keevitusvööndites Tomile 4pcs. Põletite koguarv 20pcs. Määrama arvutatud arv Õhk põleti kohta.
VV-tunnise õhuvool;
TV - 400 + 273 \u003d 673 K - Õhuküte temperatuur;
N - põletuste arv.
Õhurõhk põleti ees Nõus 2,0 kPa. Sellest järeldub, et nõutav õhutarbimine tagab DBV 225 põleti.
Me määratleme arvutatud gaasi koguse põleti kohta;
VG \u003d b \u003d 2667 tundi kütusekulu;
TG \u003d 50 + 273 \u003d 323 K - gaasi temperatuur;
N - põletuste arv.
8. Taaskasutamise arvutamine
Õhuküte jaoks kujundavad me metallist silmuse soojuse taastumise torudest, mille läbimõõt on 57/49,5 mm koos koridsiaalse asendiga
Esialgsed andmed arvutamise kohta:
Igatunnine kütusekulu B \u003d 2667 kJ / h;
Õhuvool 1 m3 kütuse Lα \u003d 13,08 m3 / m3 kohta;
Põlemissaaduste kogus 1 m3 põleva gaasi vα \u003d 13,89 m3 / m3;
Küte temperatuur TB \u003d 4000С;
Väljuvate gaaside temperatuur ahju pukseerimiseks \u003d 8000s.
Tundi õhuvool:
Smoke Hour Outlet:
Tunni kogus suits läbi rekuperator, võttes arvesse suitsu kaotus koputamise ja läbi möödavoolukambrite ja õhuvarustuse kaudu.
M koefitsient, võttes arvesse suitsu kadumist, võtab aega 0,7.
Koefitsient, võttes arvesse arveid arveid arvetes, võtame 0.1.
Suitsu temperatuur rekuperatori ees, võttes arvesse õhuvarustust;
kus I - soojuse sisaldavad gaasid TUCH \u003d 8000s
See soojustootmine vastab suitsu TD temperatuurini \u003d 7500c. (Vt joonist 67 (3))
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.
Tabelis on esitatud põhiliste kütuste täieliku põlemissaaduste kompositsioon aurisoometrilises mahus. 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.
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 absoluutse gaasi temperatuur, 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 |
|||||
|
Vesiniksulfiid |
|||||
|
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 |
||||
|
Vesiniksulfiid |
||||
|
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:
