Thermofyzikálne charakteristiky a vlastnosti plynov. Fyzikálne vlastnosti vzduchu, plynov a vodných vlastností spalín z teploty
Štát vzdelávacia inštitúcia Vyšší odborné vzdelávanie
"Stav Samara Technická univerzita»
Oddelenie "Chemická technológia a priemyselná ekológia"
Práca
pod disciplínou "Technická termodynamika a tepelné inžinierstvo"
Téma: Výpočet inštalácie odpadových plynov Likvidácia tepla technologická pec
Dokončené: Študent Ryabinin E.A.
ZF kurz III Skupina 19
Skontrolované: Consultant Churkina A.YU.
Samara 2010
Úvod
Väčšina chemických podnikov tvoril vysoký a nízkoteplotný tepelný odpad, ktorý môže byť použitý ako sekundárne energetické zdroje (WEP). Patrí medzi ne odchádzajúce plyny rôznych kotlov a technologických pecí, ochladených prúdov, chladiacej vody a strávenú parou.
Termálne WER vo veľkej miere pokrývajú potrebu tepla jednotlivých priemyselných odvetví. Tak, v priemysle dusíka, na úkor WEP, je Bole spokojný s 26% tepelnou potrebou v priemysle Soda - viac ako 11%.
Množstvo použitých WER závisí od troch faktorov: WEP Teplota, ich tepelný výkon a ukončenie kontinuity.
V súčasnosti je likvidácia tepla s výfukovými plynmi najväčšou distribúciou, ktorá takmer všetky požiarne procesy majú vysoký teplotný potenciál a vo väčšine priemyselných odvetví možno použiť nepretržite. Hlavou hmotnou energetickou bilanciou je teplo výfukových plynov. Používa sa hlavne pre technologické a v niektorých prípadoch - pre energetické účely (v kotloch - využívaní).
Rozšírené používanie vysokoteplotného tepelného WER je však spojené s vývojom spôsobov využitia, vrátane tepelných teplých trosiek, výrobkov atď., Nové metódy likvidácie tepla výfukových plynov, ako aj zlepšenie návrhov existujúcich Využívacie zariadenia.
1. Opis technologický systém
V tubulárnych peciach, ktoré nemajú konvekčné komory, alebo v peciach typu žiarivého konvekcie, ale s relatívne vysokou počiatočnou teplotou vyhrievaného výrobku, teplota výfukových plynov môže byť relatívne vysoká, čo vedie k zvýšeniu tepelných stratách, zníženie v účinnosti pece a väčšia spotreba paliva. Preto je potrebné použiť výfukové plyny. To možno dosiahnuť buď pomocou ohrievača vzduchu, vykurovací vzduch vstupujúci do pece na spaľovaciu palivu alebo inštaláciu recyklovaných odpadov, ktoré vám umožní získať vodnú pary potrebné na technologické potreby.
Na vykonávanie zahrievania vzduchu sú však potrebné dodatočné náklady na ohrievač vzduchu, dúchadla a dodatočnú spotrebu elektrickej energie spotrebovanej dúchadlom.
Aby sa zabezpečila normálna prevádzka ohrievača vzduchu, je dôležité zabrániť možnosti korózie jeho povrchu zo strany prúdu. spaliny. Tento fenomén je možný, keď je teplota povrchu výmeny tepla pod teplotou rosného bodu; V tomto prípade je v tomto prípade časť spalín, priamo v kontakte s povrchom ohrievača vzduchu, sa významne ochladí, vodná para obsiahnutá v nich je čiastočne kondenzovaná a absorbuje oxid siričitý z plynov, vytvára agresívnu slabú kyselinu.
Rosný bod zodpovedá teplote, pri ktorej sa tlak nasýtenej vody sa ukáže, že sa rovná čiastočnému tlaku vodnej pary obsiahnutej v spalinách.
Jednou z najspoľahlivejších spôsobov ochrany proti korózii je akýmkoľvek spôsobom predohrevom vzduchu (napríklad vo vode alebo parnom kanáli) na teplotu nad rosným bodom. Takáto korózia sa môže vyskytnúť na povrchu konvekčných rúrok, ak je teplota suroviny vstupujúceho do pece nižšia ako rosný bod.
Zdroj tepla, na zvýšenie teploty nasýtenej pary, je oxidačná reakcia (spaľovanie) primárneho paliva. Dymové plyny vytvorené pri spaľovaní dávajú svoje teplo v žiarení a potom konvekčné komory so surovým prietokom (vodným párom). Vyhrievaná vodná para vstúpi do spotrebiteľa a spaľovacie produkty opúšťajú rúru a zadajte kotol recyklátora. Na výstupe vozidla sa nasýtené vodné pary vrátia späť do krmiva v rúre prehriatia pary a spalín, chladenie Živná vodaZadajte ohrievač vzduchu. Z ohrievača poháňaného vzduchom, spaliny chodia do stanu, kde sa voda prichádzajúca na zvitku zahrieva a ide na priamu pre spotrebiteľa a spalín do atmosféry.
2. Výpočet pece
2.1 Výpočet procesu pálenia
Definujeme nízke spaľovanie tepla paliva Q. Ročník N. . Ak je palivo individuálny uhľovodík, potom tepelný spaľovací Q. Ročník N. Je rovná štandardnému teplu spaľovania mínus teplom odparovania vody v produktoch spaľovania. Môže sa tiež vypočítať podľa štandardných tepelných účinkov tvorby zdrojov a finálnych produktov na základe zákona o Gesse.
Na palivo pozostávajúce zo zmesi uhľovodíkov sa stanoví teplo spaľovania, ale pravidlo aditívnosti:
kde Q PI N. - teplo spaľovania i. -Pozložkový komponent;
y I. - koncentrácia i. - zložka paliva vo frakciách z jedného, \u200b\u200bpotom:
Q. Ročník 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 / m3.
Molárna hmotnosť paliva:
M. = Σ M I. ∙ y I. ,
kde M I. - molárna hmota i. -Pozvodný komponent, odtiaľto:
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 / m3,
potom Q. Ročník N. cm , vyjadrený v MJ / kg, sa rovná:
MJ / kg.
Výsledky výpočtu sa znižujú v tabuľke. jeden:
Zloženie paliva stôl 1
Definujeme elementárne zloženie paliva,% (hmotnosť):
,
kde n I C. , nIH. , n i n. , n I O. - počet uhlíkov, vodíkových atómov, dusíka a kyslíka v molekulách jednotlivých zložiek zahrnutých v palive;
Obsah každej zložky paliva, masy. %;
x I. - Obsah každého palivového komponentu, hovoria. %;
M I. - molárna hmotnosť jednotlivých zložiek paliva;
M. - Molárna hmotnosť paliva.
Kontrola zloženia :
C + H + O + N \u003d 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 \u003d 100% (hmotnosť).
Definujeme teoretické množstvo vzduchu potrebného na spaľovanie 1 kg paliva, je určená zo stechiometrickej rovnice spaľovacej reakcie a obsahu kyslíka v atmosférickom vzduchu. Ak je známe základné zloženie paliva, teoretické množstvo vzduchu L 0. , kg / kg, vypočítané vzorcom:
V praxi sa zavádza nadmerné množstvo vzduchu, aby sa zabezpečila úplnosť spaľovania paliva v peci, nájdeme platný prietok vzduchu v α \u003d 1,25:
L. = αl 0 ,
kde L. - platný prietok vzduchu;
α - prebytočný koeficient vzduchu, \\ t
L. = 1,25 ∙ 17,0 \u003d 21,25 kg / kg.
Špecifický objem vzduchu (n. Y.) na spaľovanie 1 kg paliva:
kde ρ B. \u003d 1 293 - hustota vzduchu za normálnych podmienok, \\ t
m 3 / kg.
Nájdeme počet spaľovacích produktov vytvorených pri spaľovaní 1 kg paliva:
ak je známe základné zloženie paliva, potom hromadná kompozícia spalín na 1 kg paliva v plnom spaľovaní možno určiť na základe nasledujúcich rovníc: \\ t
kde m co2. , m h2O. , m n2. , m o2. - hmotnosť vhodných plynov, kg.
Celkové produkty spaľovania:
m. p. S. = m CO2 + M H2O + M N2 + M O2
m. p. S. \u003d 2,71 + 2,21 + 16,33 + 1,00 \u003d 22,25 kg / kg.
Skontrolujte získanú hodnotu:
kde W F. - Špecifická spotreba paru dýzy pri spaľovaní kvapalných paliva, kg / kg (pre plynové palivo W F. = 0),
Vzhľadom k tomu, palivo je plyn, obsah vlhkosti vo vzduchu zanedbáva a množstvo vody pary neberie do úvahy.
Nájdite objem spaľovacích výrobkov za normálnych podmienok vytvorených počas spaľovania 1 kg paliva:
kde m I. - hmotnosť zodpovedajúceho plynu vytvoreného pri spaľovaní 1 kg paliva;
ρ I. - hustota tohto plynu za normálnych podmienok, kg / m3;
M I. - molárna hmotnosť tohto plynu, kg / KMOL;
22,4 - Molárny objem, M 3 / KMOL,
m 3 / kg; 
m 3 / kg;
m 3 / kg; 
m 3 / kg.
Celkový objem spaľovacích výrobkov (n. Y.) v skutočnom toku vzduchu:
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.
Hustota spaľovacích výrobkov (n. Y.):
kg / m3.
Nájdeme tepelnú kapacitu a entalpiu spaľovacích výrobkov 1 kg paliva v teplotnom rozsahu od 100 ° C (373 k) až 1500 ° C (1773 K) s použitím dátovej tabuľky. 2.
Stredne špecifická tepelná kapacita plynov s P, KJ / (kg ∙ k) Tabuľka 2
| t. , ° S. |
|||||
Enthalpy z spalín vytvorených pri spaľovaní 1 kg paliva:
kde s CO2. , s H2O. , s n2. , s O2. - stredná špecifická teplota tepla pri konštantnom tlaku zodpovedajúceho zákona pri teplotách t. , KJ / (kg · k);
s T. - priemerná tepelná kapacita spalín vytvorených počas spaľovania 1 kg paliva pri teplotách t. , KJ / (kg k);
pri 100 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 200 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 300 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 400 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 500 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 600 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 700 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 800 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 1000 ° C: KJ / (kg ∙ k);
pri 1500 ° C: KJ / (kg ∙ k);
Výsledky výpočtov sú znížené v tabuľke. 3.
Enhaulpia produkty spaľovania Tabuľka 3.
Podľa tabuľky. 3 Zostavte plán závislosti H T. = f. ( t. ) (Obr. 1) pozri prílohu .
2.2 Výpočet tepelná rovnováha Pece, účinné pece a spotreba paliva
Tepelný tok, vnímaný vodou parou v peci (užitočné tepelné zaťaženie):
kde G. - množstvo prehriatej vodnej pary na jednotku času, kg / s;
H v1. a N vp2.
Vezmite teplotu tečúcnych spalín rovných 320 ° C (593 K). Tepelná strata žiarením v prostredie Make 10% a 9% z nich sa stratí v sálavnej komore a 1% v konvekcii. Účinnosť pece η t \u003d 0,95.
Tepelné straty z chemickej Nosta, ako aj počet tepla prichádzajúceho paliva a zanedbávania vzduchu.
Určite KPD pece:
kde Ako - Enthalpy produkty spaľovania pri teplote spalín opúšťajúcich rúru, t UK ; \\ T Teplota odchádzajúcich spalín sa zvyčajne odoberá 100 až 150 ° C nad počiatočnou teplotou suroviny pri vstupe do pece; q hrniec - strata tepla žiarením pre životné prostredie,% alebo akcie Q poschodie ;
Spotreba paliva, KG / S:
kg / s.
2.3 Výpočet sálavej kamery a konvekčnej kamery
Definujeme teplotu spalín na Pass: t. Strhnúť \u003d 750 - 850 ° С, akceptuje
t. Strhnúť \u003d 800 ° С (1073 k). Enhaulpia spaľovacie produkty pri teplote v priechode
H. Strhnúť \u003d 21171,8 kk / kg.
Tepelný tok, vnímaný vodnou parou v žiarivých potrubiach:
kde N. P - Enthalpy spaľovacích výrobkov pri teplote spalín PA Perevali, KJ / kg;
η t - účinnosť pece; Odporúča sa, aby sa rovná 0,95 - 0,98;
Tepelný tok, vnímaný vodnou parou v konvekčných potrubiach:
Enthalska vodná para pri vstupe do sálavej časti bude:
KJ / kg.
Prijímame veľkosť tlakovej straty v konvekčnej komore ∆ P. \\ t na \u003d 0,1 MPa, potom:
P. \\ t na = P. \\ t - P. \\ t na ,
P. \\ t na \u003d 1,2 - 0,1 \u003d 1,1 MPa.
Vstupná teplota vodnej pary v reze t. na \u003d 294 ° C, potom bude priemerná teplota vonkajšieho povrchu žiarivých rúrok:
kde Δt. - rozdiel medzi teplotou vonkajšieho povrchu žiarivých rúrok a teplotou vodnej pary (suroviny) ohrevom v rúrkach; Δt. \u003d 20 - 60 ° C;
Do.
Maximálna vypočítaná teplota spaľovania:
kde t o. - znížená teplota počiatočnej zmesi paliva a vzduchu; Prijíma sa rovná teplote vzduchu dodávaného na pálenie;
vĎAKA. - Špecifická tepelná kapacita spaľovacích výrobkov pri teplotách t. P;
° С.
Pre t max = 1772,8 ° C a t. P \u003d 800 ° C Vyhrievanie absolútneho čierneho povrchu q S. Pri rôznych teplotách vonkajšieho povrchu žiarivých rúrok sú nasledujúce hodnoty:
Θ, ° C 200 400 600
q S. , W / m 2 1,50 ∙ 10 5 1.30 ∙ 10 5 0,70 ∙ 10 5
Budeme stavať pomocnú tabuľku (obr. 2) pozri prílohu Kde nájdeme tepelne pozerať na θ \u003d 527 ° C: q S. \u003d 0,95 ∙ 10 5 W / m 2.
Vypočítame plný termálny prúd zavedený do pece:
Predbežná hodnota oblasti ekvivalentného absolútneho čierneho povrchu:
m 2.
Prijímame stupeň tienenia muriva ψ \u003d 0,45 a pre α \u003d 1,25
H S. /H. L. = 0,73.
Hodnota ekvivalentného plochého povrchu:
m 2.
Prijímame jednoradové umiestnenie potrubia a krok medzi nimi:
S. = 2d. N. \u003d 2 ∙ 0,152 \u003d 0,304 m. Pre tieto hodnoty tvoria faktor Na = 0,87.
Veľkosť pokrytého povrchu muriva:
m 2.
Povrch vykurovacích žiarivých rúr:
m 2.
Vyberte pec BB2, jej parametre:
povrch radiačnej komory, m 2 180
povrch konvekčného komory, m 2 180
pracovná dĺžka Rúra, M 9
Šírka radiačnej komory, m 1,2
b. Realizácia
spôsob spaľovania paliva
priemer Radiacieho priemeru potrubia, mm 152 × 6
priemer rúrok konvekčnej komory, mm 114 × 6
Počet rúrok v radiačnej komore:
kde d. H je vonkajší priemer rúrok v radiačnej komore, m;
l. Pavol - užitočná dĺžka žiarivých rúr, umytá dychovými plynmi, m,
l. Pohlavie \u003d 9 - 0,42 \u003d 8,2 m,
.
Tepelná zmena povrchu žiarivých rúr:
W / m 2.
Určujeme počet rúrok konvekčnej komory:
Máme ich v kontrolnom poradí 3 v jednom horizontálnom riadku. Krok medzi rúrkami S \u003d 1,7 d. H \u003d 0,19 m.
Priemerný teplotný rozdiel je určený vzorcom:
° С.
Koeficient prenosu tepla v konvekčnej komore:
W / (m 2 ∙ k).
Tepelná zmena povrchu konvekčných potrubí je stanovená vzorcom:
W / m 2.
2.4 Hydraulický výpočet sporákovej cievky
Hydraulický výpočet cievky pece je určiť stratu tlaku vodnej pary v sálavých a konvekčných potrubiach.
kde G.
ρ na v.p. - hustota vodnej pary pri priemernej teplote a tlaku v komore komory, kg / m3;
d. K - vnútorný priemer konvekčných rúrok, m;
z. K - Počet prúdov v konvekčnej komore, \\ t
pani.
ν K \u003d 3.311 ∙ 10 -6 m 2 / s.
Hodnota kritéria Reynolds:
m.
Strata tlaku na trenie:
Pa \u003d 14,4 kPa.
PA \u003d 20,2 kPa.
kde σ. ζ K.
- počet otáčok.
Celková strata tlaku:
2.5 Výpočet straty tlaku vodnej pary v radiačnej komore
Priemerná rýchlosť vodnej pary:
kde G. - Spotreba prehriatia v peci vodnej pary, kg / s;
ρ R.P. - hustota vodnej pary pri priemernej teplote a tlaku v komore komory, kg / m3;
d. P - intrúšový priemer konvekčných potrubí, m;
z. P je počet prúdov v bunkovej komore,
pani.
Kinematická viskozita vodnej pary pri priemernej teplote a tlaku v konvekčnej komore ν P \u003d 8,59 ∙ 10 -6 m 2 / s.
Hodnota kritéria Reynolds:
Celková dĺžka rúrok na rovnej ploche:
m.
Hydraulický koeficient trenia:
Strata tlaku na trenie:
PA \u003d 15.1 kPa.
Tlaková strata na prekonanie lokálnej odolnosti:
Pa \u003d 11,3 kPa,
kde σ. ζ R. \u003d 0,35 - koeficient odporu pri otáčaní 180 °
- počet otáčok.
Celková strata tlaku:
Výpočty ukázali, že vybraná pec poskytne proces prehriatia vodnej pary v danom režime.
3. Výpočet kotolne
Nájsť teplota stredu spaliny:
kde t. 1 - teplota spalín pri vchode, \\ t
t. 2 - teplota spalín na výstupe, ° C;
° С (538 k).
Hmotný tok spalín:
kde v - spotreba paliva, kg / s;
Pre spaliny, špecifická entalpia určuje na základe tabuľky údajov. 3 a obr. 1 vzorcom:
Nosiče tepla namáčania Tabuľka 4.
Tepelný tok prenášaný dymovými plynmi:
kde N. 1 I. H. 2 - entalpia spalín na teplotu vstupu a výstupu z KU, vzniknutá počas spaľovania 1 kg paliva, KJ / kg;
B - spotreba paliva, kg / s;
h. 1 I. h. 2 - Špecifické enthalpies spalín, KJ / kg,
Tepelný tok, vnímaný vodou, W:
kde η KU - koeficient používania tepla v KU; η KU \u003d 0,97;
G. N - výstupný výstup, kg / s;
h. na VP - entalpia nasýtenej vodnej pary na výstupnej teplote, KJ / kg;
h. n in-zaraďujúca výživná voda, KJ / kg,
Množstvo vodnej pary získanej v KU, definujeme vzorca:
kg / s.
Tepelný tok, vnímaný vodou vo vykurovacej zóne:
kde h. na špecifickú entalpiu vody pri teplote odparovania, KJ / kg;
Tepelný tok vyrobený spalinami vody vo vykurovacej zóne (užitočné teplo):
kde h. X - Špecifická entalpia spalín pri teplotách t. X, teda:
kJ / kg.
Hodnota spaľovania 1 kg paliva:
Na obr. 1 teplota dymu zodpovedajúca hodnote H. X \u003d 5700.45 KJ / KG:
t. X \u003d 270 ° C.
Priemerný teplotný rozdiel vo vykurovacej zóne:
° С.
270 spalín 210, berúc do úvahy index protikladu:
kde Na F - koeficient prenosu tepla;
m 2.
Priemerný teplotný rozdiel v zóne odparovania:
° С.
320 spalín 270, berúc do úvahy index protiprúdového postupu:
187 vodnej pary 187
Povrchová oblasť výmeny tepla vo vykurovacej zóne:
kde Na F - T6 Koeficient;
m 2.
Celková plocha povrchu výmeny tepla:
F. = F. N +. F. u,
F. \u003d 22,6 + 80 \u003d 102,6 m 2.
V súlade s GOST 14248-79 si vyberieme štandardný výparník s parným priestorom s nasledujúcimi vlastnosťami:
priemer puzdra, mm 1600
počet potrubných lúčov 1
počet rúrok v jednom zväzku 362
výmena povrchu, m 2 170
spev spevu
potrubím, m 2 0,055
4. Ohrievač vzduchu tepla
Atmosférický vzduch s teplotou t ° v x Vstupuje do zariadenia, kde sa zahrieva na teplotu t x v x Vzhľadom na teplo spalín.
Prietok vzduchu, kg / s sa určuje na základe ich požadovaného množstva paliva:
kde V - spotreba paliva, kg / s;
L. - platný prietok vzduchu na spaľovanie 1 kg paliva, kg / kg, \\ t
Spaliny, rozdávanie ich teplo, ochladené t dhg = t DG2. predtým t dg4 .
=
kde H 3. a H4. - entalpia spalín pri teplotách t dg3 a t dg4 Podľa toho KJ / kg,
Tepelný tok, vnímaný vzduchom, W:
kde s in-x - priemerná špecifická tepelná kapacita, KJ / (kg až);
0,97 - účinnosť ohrievača vzduchu, \\ t
Konečná teplota vzduchu ( t x v x) Stanovené z rovnice tepelnej bilancie:
Do.
5. Tepelná bilancia KTana
Po ohrievači vzduchu, spaliny vstupujú do kontaktného zariadenia s aktívnou dýzou (tant), kde sa ich teplota znižuje t dg5 = t dg4 na teplotu t dg6 \u003d 60 ° C.
Teplo s dymovými plynmi sa odstráni dvoma samostatnými tokmi vody. Jeden prúd prichádza do priameho kontaktu s spalínmi, a druhý sa strieda s nimi teplo cez stenu cievky.
Tepelný tok daný dymovými plynmi, W:
kde H 5. a H 6. - entalpia spalín pri teplotách t dg5 a t dg6 Podľa toho KJ / kg,
Množstvo chladiacej vody (celkom), kg / s je určená z rovnice tepelnej bilancie:
kde η - kpd ktan, η \u003d 0,9,
kg / s.
Tepelný tok, vnímaný chladiacou vodou, W:
kde G - spotreba chladiacej vody, kg / s:
s vodou - špecifická vodná teplota, 4,19 kJ / (kg až);
t n vody a t na vodu - teplota vody pri vstupe a výstupe KTana, resp
6. Výpočet účinnosti zariadenia na odstraňovanie tepla
Pri určovaní účinnosti syntetizovaného systému ( η Tradičný prístup sa používa.
Výpočet účinnosti inštalácie elektriny sa uskutočňuje vzorcom:
7. Exergetické vyhodnotenie systému systému - CoiL-Utilistor System
Extracetická metóda analýzy energetických technologických systémov umožňuje najvýraznejšie a kvalitatívne hodnotiť straty energie, ktoré nie sú zistené žiadnym spôsobom s obvyklým odhadom pomocou prvého zákona termodynamiky. Ako kritérium pre odhady v prípade posudzovaného prípadu sa používa extracetická účinnosť, ktorá je definovaná ako vzťah vyhradenej exergie na exergiu uvedených v systéme:
kde Holandský - exsertigóm paliva, MJ / kg;
E - Exsertivitation, vnímaná tok vodnej pary v peci a využívaní kotla.
V prípade plynného paliva je externý exteriorický exteriorický odoslaný z ohromujúceho paliva ( E dt1) a zájazdový vzduch ( E Play2.):
kde N N. a N o. - vzduchová entalpia pri vstupnej teplote v peci pece a teplotou ambuvnejšej, resp. KJ / kg;
T o. - 298 K (25 ° C);
Δs. - zmena vzduchovej entropie, kJ / (kg k).
Vo väčšine prípadov je možné zanedbať množstvo zhasňovacieho vzduchu, to znamená:
Vyhradené excenta pre posudzované systém je vyrobený z excentu, vnímaná vodným trajektom v peci ( E ans1) a exxiga, vnímaná vodným trajektom v Ku ( E AVD2.).
Pre tok vodnej pary ohrievanej v peci:
kde G. - Spotreba pary v peci, kg / s;
N vp1 a N vp2. - entalpia vodnej pary pri vstupe a výstupe pece, resp. KJ / kg;
Δs vp - zmena entropie vodnej pary, kJ / (kg k).
Na tok vodnej pary získanej v KU:
kde G n. - Spotreba pary v KU, KG / S;
h do vp - entalpia nasýtenej vodnej pary na výstupe z KU, KJ / KG;
h N B. - entalpia výživnej vody pri vchode v Ku, KJ / kg.
E = E DV1 + E ANS2 ,
E \u003d 1965,8 + 296,3 \u003d 2262.1 J / kg.
Záver
Vykonávanie výpočtu na navrhovanú inštaláciu (využitie tepla výfukových plynov technologickej pece), je možné dospieť k záveru, že s týmto zložením paliva, výkon pece na vode, iné indikátory - veľkosť Účinnosť syntetizovaného systému je vysoká, takže inštalácia je účinná; To tiež ukázalo, že extracetické hodnotenie systému "pece-bool-kotol", ale pri nákladoch na energiu sa inštalácia ponecháva veľa, aby boli požadované a vyžaduje zjemnenie.
Zoznam použitá literatúra
1. Kharaz D. . A . Spôsoby používania sekundárnych energetických zdrojov v chemickom priemysle / D. I. KHARAZ, B. I. PSAKHIS. - m.: Chémia, 1984. - 224 p.
2. Skoblo A. . A . Procesy a zariadenia ropného rafinácie a petrochemického priemyslu / A. I. SKOBLO, I. A. TREGUBOVA, YU. K., MOLOKANOV. - 2. ed., Pereerab. a pridať. - M.: Chémia, 1982. - 584 p.
3. Pavlov K. . F. . Príklady a úlohy vo výške procesov a zariadení chemickej technológie: štúdie. Príspevok na univerzity / K. F. Pavlov, P. G. ROMANKOV, A. A. SOSKOV; Ed. P. G. ROMAKOVA. - 10. ed., Pereerab. a pridať. - L.: Chémia, 1987. - 576 p.
žiadosť
Thermofyzikálne vlastnosti Plynné produkty spaľovania potrebné na výpočet závislosti rôznych parametrov z teploty tohto plynového prostredia môžu byť nastavené na základe hodnôt uvedených v tabuľke. Najmä špecifikovaná závislosť na tepelnú kapacitu boli získané vo forme:
C psm \u003d a -1/ D.,
kde a. = 1,3615803; b. = 7,0065648; c. = 0,0053034712; d. = 20,761095;
C psm \u003d a + bT SM. + cT. 2 SM.,
kde a. = 0,94426057; b. = 0,00035133267; c. = -0,0000000539.
Prvá závislosť je uprednostňovaná presnosťou aproximácie, druhá závislosť môže byť prijatá na výpočet menej presnosti.
Fyzické parametre spalín
(pre P \u003d. 0,0981 MPa; ročník CO2 \u003d 0,13; p. \\ t H2O \u003d 0,11; ročník N2 \u003d 0,76)
| t., ° S. | y, n · m -3 | s R., W (m 2 · ° С) -1 | λ · 10 2, W (m · k) -1 | ale · 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 |
Dodatok 3.
(referencia)
Priepustnosť vzduchu a dymu vzduchových kanálov a ventilov
1. Na určenie netesností alebo scény vzduchu sa môžu použiť nasledujúce vzorce získané aproximáciou tabuľkových dát, môžu byť použité vo vzťahu k vetracích kanáloch scénických systémov:
pre vzduchové kanály triedy H (v rozsahu tlaku 0,2 - 1,4 kPa): Δl. = ale(Ročník - b.) zkde Δl. - sumps (úniky) vzduchu, m 3 / m 2 · h; Ročník - tlak, kPa; ale = 10,752331; b. = 0,0069397038; z = 0,66419906;
pre vzduchové kanály triedy P (v rozsahu tlaku 0,2 - 5,0 kPa): kde a \u003d. 0,00913545; b \u003d. -3,1647682 · 10 8; c \u003d. -1.2724412 · 10 9; d \u003d 0,68424233.
2. V prípade požiaru, ktoré sú normálne uzavreté ventily, počet hodnôt špecifickej charakteristiky odolnosti voči priepustnému na dym v závislosti od teploty plynu zodpovedajú údajom získaným počas stojacich skúšok na vypaľovanie rôznych výrobkov na experimentálnej základni Vnipo:
| 1. Všeobecné ustanovenia. 2. 2. Zdrojové údaje. 3 3. Anti-vetranie výfukových plynov. 4 3.1. Odstránenie spaľovacích výrobkov priamo z horiacej miestnosti. 4 3.2. Odstránenie spaľovacích výrobkov zo susedných teplých izieb. 7 4. Dodávajte vetranie vzduchu. 9 4.1. Prívod vzduchu B. schodisko. 9 4.2. Prívod vzduchu B. zdvihnite hriadele.. 14 4.3. Prívod vzduchu do Brány Tambour. 16 4.4. Kompenzácia prívodu vzduchu. 17 5. technické údaje zariadenia. 17 5.1. Zariadenie vetracích systémov výfukových plynov. 17 5.2. Zariadenie systémov dodávky vetrania lietadla. 21 6. Režimy ovládania požiaru. 21 Referencie .. 22 Príloha 1. Stanovenie základných parametrov požiarneho zaťaženia priestorov. 22 Príloha 2. Termofilné vlastnosti spalín. 24 Príloha 3. Vzduchové a dymové odozvy vzduchových kanálov a ventilov. 25. |
Keď ideálne zariadenie, chcem mať dizajn, ktorý automaticky dal toľko vzduchu, ako je to potrebné na pálenie. Na prvý pohľad to môže byť vykonané pomocou komína. Skutočne, tým intenzívnejšia spaľuje palivové drevo, tým väčšie spaliny by mali byť, tým väčšia by mala byť ťah (model karburátora). Ale nie. Prsty nie je závislý od množstva vytvorených horúcimi spalinami. Prstvom je pokles tlaku v potrubí z nádrže rúrky pred palivom. Je určený výškou potrubia a teplotou spalín alebo skôr ich hustotou.
Prstvom je určený vzorcom:
F \u003d A (p b - p d) h
kde F je trakcia a koeficient, p B je hustota vonkajšieho vzduchu, p-hustota spalín, H je výška potrubia
Hustota spalín sa vypočíta podľa vzorca:
p \u003d p v (273 + t c) / (273 + t)
tam, kde t b a t d je teplota v stupňoch Celzia vonkajšieho atmosférického vzduchu mimo potrubia a spalín v potrubí.
Rýchlosť pohybu spalín v rúre (objemová konzumácia, to znamená, že sacia kapacita potrubia) G. Nezáleží na výške potrubia a je určená rozdielom v teplote spalín a vonkajšieho vzduchu, ako aj oblasti prierez komín. Preto počet praktických záverov.
NajprvDylné rúrky sú vybavené vysokým obsahom, aby sa zvýšil prietok vzduchu cez pästné, ale len na zvýšenie ťahu (to znamená pokles tlaku v potrubí). Je veľmi dôležité, aby sa zabránilo prevráteniu ťahu (tlmivo pece) s WindDrop (veľkosť ťahu by mala vždy prekročiť možnú zálohu vetra).
Po druhé, Nastavte prietok vzduchu pohodlne používa zariadenia, ktoré menia oblasť živého prierezu potrubia, ktorá je s pomocou ventilov. So zvýšením prierezovej oblasti komínového kanála, napríklad dvakrát - môžete očakávať zhruba dvojnásobný nárast v objemovom prietoku vzduchu cez palivo.
Vysvetlime to jednoduchý a vizuálny príklad. Máme dve identické pece. Kombinujeme ich v jednom. Dvojitá pec získavame s dvojlôžkovým palivovým drevom, s dvojnásobným spotrebou vzduchu a prierezové potrubie. Alebo (čo je rovnaké), ak sa v Fifuel dostanete viac ako vyvalé palivové drevo, musíte otvoriť ventily na potrubí stále viac a viac.
Po tretieAk sporák beháva normálne v stabilnom režime, a budeme pridáme studený prúd vzduchu horiacim palivovým drevom v piatej, spaliny prídu okamžite a prietok vzduchu cez pec sa zníži. Zároveň začne horieť palivové drevo. Zdá sa, že priamo na palivové drevo neovplyvňujú a pošlite ďalší prietok palivovým drevom a ukázalo sa, že potrubie môže preskočiť menej spalín ako predtým, keď tento ďalší prietok vzduchu chýba. Samotná potrubia zníži tok vzduchu na palivovom dreve, ktorý bol predtým, a okrem toho neumožňuje dodatočný tok studeného vzduchu. Inými slovami, dymová trubica je spustená.
To je dôvod, prečo je tak škodlivé pre studený vzduch superstar cez štrbiny v spalinách, zbytočné prúdi vzduchu v palivovom článku a skutočne každá tepelná svietivosť v komíne, čo vedie k zníženiu teploty spalín.
ŠtvrtýČím väčší je koeficient dynamickej rezistencie na plyn, tým menej prúdenia vzduchu. To znamená, že steny komína sa výhodne uskutočňujú tak hladkým, bez otočenia a bez otočenia.
PiatyČím menšia teplota spalín, tým hlbšie zmení prietok vzduchu počas výkyvov pri teplote spalín, čo vysvetľuje situáciu stripovania potrubia pod zapaľovaním pece.
Na šiestejP. vysoké teploty Plyn odvádzania vzduchu nezávisí od teploty spalín. To znamená, že so silným nadhodnotením pece, prúd vzduchu prestane zvýšiť a začne závisieť len od prierezu rúry.
Otázky nestability vznikajú nielen pri analýze tepelných charakteristík rúrky, ale aj pri zvažovaní dynamiky prúdenia plynu v potrubí. V skutočnosti, komín je dobre naplnený ľahkými komíny. Ak sa tento svetlý spalín nezvyšuje, nie je príliš rýchly, potom pravdepodobnosť nie je vylúčená, že ťažký vonkajší vzduch sa môže jednoducho utopiť do ľahkého plynu a vytvoriť padajúci po prúde v rúre. To je obzvlášť pravdepodobné, že taká situácia s chladnými stenami komína, to znamená, že počas zámorskej rúry.
Obr. 1. Schéma pohybu plynu v chladnom komíne: 1 - palivo; 2 - prívod vzduchu cez naštvaný; 3-dymová trubka; 4 - úlovok; 5 - Krbový zub; 6-dymové plyny; 7-zlyhanie studeného vzduchu; 8 - prietok vzduchu, ktorý spôsobuje sklopenie ťahom.
a) Hladké otvorené vertikálne potrubie
b) trubica s ventilom a zubom
c) potrubia s horným ventilom
Pevné šípky - smerov pohybu svetlých spalín. Bodkované šípky - smer pohybu nadol tokov studeného ťažkého vzduchu z atmosféry.
Na obr. 1A. Rúra je schematicky znázornená, v ktorej sa dodávajú spaliny a sú zobrazené cez spalinu. atmosférický vzduch 7, ktorý dosahuje aj palivo. Tento incidentový tok môže vymeniť "pravidelný" prúdenie vzduchu cez zmätenými 2. Aj keď je pec uzamknutá na všetky dvere a všetky chlopy prívodu vzduchu sa zatvoria, potom môže rúra spáliť kvôli vzduchu zhora. Mimochodom, je to tak často, ako sa to deje pri riadení uhlia s uzavretými pecami dverí. Môže sa dokonca stať úplné sklopenie ťahov: vzduch sa dostane na vrch cez potrubia a spaliny - choďte von cez dvere.
V skutočnosti, na vnútornej stene komína, vždy existujú nezrovnalosti, zahusťovanie, drsnosť, s ktorým spalín a protiľahlý prúd studeného vzduchu sú umiestnené a zmiešané medzi sebou. Studený prúdenie vzduchu sa zatlačí alebo vykurovanie, začne vyriešiť zmiešané s horúcimi plynmi.
Účinok nasadenia tokov studeného vzduchu je zvýšený v prítomnosti čiastočne otvorených ventilov, ako aj takzvaných zubov, široko používaných pri výrobe krbov. obr. 1b). Zub zabraňuje prúde studeného vzduchu z potrubia do krbového priestoru a tým zabraňuje tavenie krbu.
Sledujúci vzduch prúdi v rúre, sú obzvlášť nebezpečné v hmlistom počasí: spaliny nie sú schopné odpariť najmenšie kvapky vody, ochladené, ťah sa znižuje a môže dokonca nakloniť. Rúra je veľmi fajčevá, nevyvažuje sa.
Z toho istého dôvodu si pevne dymujú kachle so surovými dymivými rúrkami. Aby sa zabránilo výskytu downlinks, horné ventily sú obzvlášť účinné ( obr. 1V.), regulovaný v závislosti od rýchlosti spalín v komíne. Prevádzka takýchto ventilov je však nepohodlná.
Obr. 2. Závislosť nadmerného koeficientu vzduchu je od času protestu pece (pevná krivka). Bodkovaná krivka je požadovaný prietok vzduchového prietoku gvičiče na úplnú oxidáciu produktov palivového dreva (vrátane sadzí a prchavých látok) v spalinách (v relatívnych jednotkách). Barcode-bodkovaná krivka - skutočná spotreba vzduchu potrubia, ktorú poskytuje trubica (v relatívnych jednotkách). Prebytočný vzduchový koeficient je súkromný priestor G potrubia G Potch
Stabilný a dostatočne silný ťah sa vyskytuje až po zahriatí steny dymu trubice, čo vyžaduje značný čas, takže na začiatku protestujúceho vzduchu vždy chýba. Koeficient prebytočného vzduchu v rovnakom čase menší ako jeden a dymová pec ( obr. 2.). Naopak: Na konci protokolu, dymová trubica zostáva horúca, ťah sa zachová po dlhú dobu, hoci palivové drevo už takmer spálené (nadbytočný koeficient vzduchu je viac ako jeden). Kovové pece s kovovými ohrievanými spalinami sú rýchlejšie k režimu v dôsledku nízkeho tepelného kapacity v porovnaní s tehlovým trúbom.
Analýza procesov v komíne môže pokračovať, ale je to už tak jasné, že bez ohľadu na to, aká dobrá pecová samotná, všetky jeho výhody môžu byť znížené na nulu zlého komína. Samozrejme, že v dokonalej verzii by dymové potrubie muselo nahradiť moderný systém Vynútený výfukový výfuku s elektrickým ventilátorom s nastaviteľnou spotrebou a s predkondenzáciou vlhkosti z spalín. Takýto systém, okrem iného, \u200b\u200bby mohla čistiť spaliny z sadzí, oxidu uhoľnatého a iných škodlivých nečistôt, ako aj chladenia vypúšťaných spalín a zabezpečili rekuperáciu tepla.
Ale všetko je v závislosti od vzdialenej perspektívy. Pre Dácket a záhradník sa dymová trubka niekedy môže stať oveľa drahším ako samotná rúra, najmä v prípade vykurovania viacúrovňového domu. Zakázané spaliny sú zvyčajne jednoduchšie a kratšie, ale úroveň tepelného výkonu pece môže byť veľmi veľká. Takéto rúrky, spravidla, sú silne spustené pozdĺž celej dĺžky, často vyletia iskry a popol, ale kondenzát a sadzí padajú nevýznamne.
Ak plánujete používať budovu kúpeľa len ako kúpeľ, potom môže byť potrubia vyrobené a tesné. Ak sa vaňa myslí, a ako miesto možného pobytu (dočasné bydlisko, cez noc), najmä v zime, potom je to výhodnejšie, aby okamžite vykonať izolované a kvalitatívne, "pre život." Kosy môžu byť zmenené aspoň každý deň, vyzdvihnúť dizajn špinavého a podrobnejšieho a potrubia bude rovnaká.
Aspoň ak sporák funguje v režime dlhé horenie (Sušenie), potom je izolácia potrubia absolútne nevyhnutné, pretože pri nízkych zariadeniach (1 - 5 kW), tesné kovové potrubie sa stáva úplne zima, kondenzát bude hojne tečúci, ktorý v najsilnejších mrazoch môže dokonca stúpať prekrývajú potrubie. To je obzvlášť nebezpečné v prítomnosti zapaľovacej mesh a dáždnikov s malými medzerami. IncroChovers sú vhodné pre intenzívne protinádby v lete a sú veľmi nebezpečné pre slabé režimy spaľovania palivového dreva v zime. Vzhľadom na možné upchávanie ľadových ľadov, inštalácia deflektorov a dáždnikov komínové potrubia bol zakázaný v roku 1991 (a v komínoch plynové pece Ešte skôr).
Podľa rovnakých úvah nie je potrebné zapojiť sa do výšky potrubia - úroveň ťahu nie je taká dôležitá pre bez voľného kúpeľného pece. Ak to simuluje, môžete vždy rýchlo vetrať miestnosť. Malo by sa však pozorovať výška nad hrebeňom strechy (najmenej 0,5 m), aby sa zabránilo sklopnému potrutku počas nárazu vetra. Na jemných strechách by mala rúra vykonať cez snehový kryt. V každom prípade je lepšie mať potrubie nadol, ale teplejšie (čo je vyššie, ale chladnejšie). Vysoké rúry v zime sú vždy chladné a nebezpečné.
Studené dychové rúrky majú veľa chýb. Zároveň zamotané, ale nie veľmi dlhé potrubia na kovových peciach počas extraktorov rýchlo (oveľa rýchlejšie ako tehlové rúry), zostávajú horúce s energetickým protestom, a preto sa v kúpeľoch (a nie len v kúpeľoch) sa používajú veľmi široko , najmä preto, že sú relatívne lacné. Asbické cementové potrubia na kovových peciach sa nepoužívajú, pretože majú veľa hmotnosti, a tiež zničiť pri prehriatí s výhonkom fragmentov.
Obr. 3. Najjednoduchšie návrhy kovových spalín: 1 - kovový okrúhly komín; 2 - šumivé; 3 - Uzáver na ochranu rúr z atmosférických zrážok; 4 - krokvy; 5 - strešné lambers; 6. - Drainy Brucki medzi krokvy (alebo lúčmi) na registráciu požiarnej farby (rezanie) v streche alebo prekrytí (v prípade potreby); 7 - Strešné šušutiny; osem - mäkká strecha (Guideroid, Hydrokhotloizol, mäkká dlaždica, vlnité lepenky-bitúmenové listy atď.); 9 - Kovový plech pre strešné podlahy a prekrytie zásuvky (nechá sa použiť plochý list Aceida - Asbo-cementová elektrická izolačná doska); 10 - Kovové drenážne podšívky; 11 - Azbestové utesnenie medzery (kĺb); 12 - Metal Cap-Otter; 13 - stropné lúče (s plnením priestoru izoláciou); 14 - Stropný kryt; 15 - pohlavie podkrovia (v prípade potreby); 16 - Stropné rezanie plechu; 17 - Kovové výstužné rohy; 18 - Kovový kryt stropného rezania (v prípade potreby); 19 - Izolácia Nehorľavé tepelne odolné (Ceramzit, piesok, perlit, minvat); 20 - Ochranná podložka (plech na vrstve kartónu azbestu s hrúbkou 8 mm); 21 - Kovová obrazovka.
a) non-označená trubica;
b) tepelne izolované tienené potrubie s odolnosťou proti tepelným prenosom aspoň 0,3 M 2 -Grad / W (čo zodpovedá hrúbke tehál 130 mm alebo hrúbkou izolácie Minvata typu 20 mm).
Na obr. 3. Prezentované typické montážne schémy zamotaného kovové rúrky. Samotná potrubia by sa mala zakúpiť z nehrdzavejúcej ocele s hrúbkou najmenej 0,7 mm. Najviac podvozok priemeru ruského potrubia je 120 mm, fínčina - 115 mm.
Podľa GOST 9817-95 by mala byť prierezová oblasť multifunkčného komína aspoň 8 cm2 na 1 kW nominálnej tepelnej energie uvoľnenej v ohnisku pri spaľovaní palivového dreva. Táto sila by nemala byť zamieňaná s tepelným výkonom rúry, uvoľnenej z vonkajšieho tehlového povrchu pece do miestnosti Snip 2.04.05-91. Toto je jeden z našich početných nedorozumení. regulačné dokumenty. Vzhľadom k tomu, tepelné sušiace pece sú zvyčajne posiaty len 2-3 hodiny denne, potom je napájanie v peci asi desaťnásobok výkonu vydania tepla z povrchu tehlovej pece.
Nabudúce budeme hovoriť o vlastnostiach držiaka povodňového potrubia.
Vlhký vzduch je zmes suchého vzduchu a vodnej pary. V nenasýtenom vzduchu je vlhkosť v stave prehriatej pary, a preto môžu byť vlastnosti mokrého vzduchu približne opísané zákonmi ideálnych plynov.
Hlavnými vlastnosťami mokrého vzduchu sú:
1. Absolútna vlhkosť g.Určenie množstva vodnej pary obsiahnutej v 1 m 3 mokrom vzduchu. Vodná para zaberá celý objem zmesi, takže absolútna vlhkosť vzduchu sa rovná hmotnosti 1 m3 vodnej pary alebo hustoty pary, kg / m3
2. Relatívna vlhkosť vzduchu J je vyjadrená pomerom absolútnej vlhkosti vzduchu na maximálny možný obsah vlhkosti pri rovnakom tlaku a teplote alebo pomer hmotnosti vodnej pary uzatvorenej v 1 m 3 mokrého vzduchu , na hmotnosť vodnej pary potrebnej pre celkovú saturáciu 1 m 3 mokrého vzduchu za rovnakého tlaku a teploty.
Relatívna vlhkosť určuje stupeň nasýtenia vzduchu vo vlhkosti:
, (1.2)
kde - čiastočný tlak vodnej pary, čo zodpovedá svojej hustote PA; - tlak nasýteného páru pri rovnakej teplote, PA; - maximálne možné množstvo pary v 1 m3 nasýtenom mokrom vzduchu, kg / m3; - Dvojná hustota počas jeho čiastočného tlaku a vlhkej teploty vzduchu, kg / m3.
Pomer (1.2) je platný len vtedy, keď sa dá predpokladať, že páry kvapaliny je dokonalým plynom až do stavu nasýtenia.
Hustota mokrého vzduchu R je množstvo hustôt vodnej pary a suchého vzduchu v čiastočnom tlaku v 1 m 3 mokrého vzduchu pri vlhkom vzduchu T.Na:
(1.3)
kde je hustota suchého vzduchu počas jeho čiastočného tlaku v 1 m3 mokrého vzduchu, kg / m3; - čiastočný tlak suchého vzduchu, pa; - Konštanta plynu suchého vzduchu, j / (kg × k).
Vyjadrenie rovnice za podmienku pre vzduch a vodné pary, dostaneme
, (1.5)
kde je hmotnostný tok vzduchu a vodnej pary, kg / s.
Tieto rovnosti sú platné pre rovnaký objem V. Vlhký vzduch a rovnakú teplotu. Zdieľanie druhej rovnosti na prvé, dostaneme ďalší výraz pre obsah vlhkosti
. (1.6)
Nahradenie hodnôt konštantu plynu pre vzduch J / (kg × K) a pre vodnú parbu J / (kg × K), získame hodnotu obsahu vlhkosti, vyjadrená vo vodných pároch kilogramov na 1 kg suchého vzduchu
. (1.7)
Výmena čiastočného tlaku vzduchu rozsahu, kde z predchádzajúceho a V - barometrický tlak vzduchu v rovnakých jednotkách ročník, Dostanem sa na mokrý vzduch pod barometrickým tlakom
. (1.8)
Tak, pri danom barometrickom tlaku, obsah vlhkosti vzduchu závisí len od čiastočného tlaku vodnej pary. Maximálny možný obsah vlhkosti vo vzduchu, odkiaľ
. (1.9)
Pretože saturačný tlak rastie s teplotou, potom maximálne možné množstvo vlhkosti, ktoré môže byť obsiahnuté vo vzduchu závisí od jeho teploty, tým väčšia je vyššia teplota. Ak sa rovnice (1.7) a (1.8) riešia relatívne a potom dostaneme
(1.10)
. (1.11)
Objem mokrého vzduchu v metroch kubických na 1 kg suchého vzduchu sa vypočíta vzorcom
(1.12)
Špecifický objem mokrého vzduchu v.M3 / kg sa stanoví rozdelením objemu mokrého vzduchu na hmotnosť zmesi na 1 kg suchého vzduchu:
Vlhký vzduch, ako je chladivo charakterizované entalpou (v kilodzhoules na 1 kg suchého vzduchu), rovný množstvu suchého vzduchu entalpy a vodnej pary
(1.14)
kde je špecifická tepelná kapacita suchého vzduchu, kJ / (kg × K); t. - teplota vzduchu, ° C; i. - Enthalpy prehriateho pary, KJ / kg.
Enthalpy 1 kg suchého nasýteného vodného pary nízke tlaky Určený empirickým vzorcom KJ / kg:
kde - trvalý koeficient, približne rovný entalpiu páru pri 0 ° C; \u003d 1,97 KJ / (kg × K) - špecifická kapacita pary.
Substitučné významy i. V vyjadrení (1.14) a prevedenie špecifickej tepelnej kapacity trvalej vody a rovná 1,0036 kJ / (kg × k), nájdeme entalpiu mokrého vzduchu v Kilodzhoule na 1 kg suchého vzduchu:
Na určenie parametrov mokrého plynu sa používajú podobné vyššie uvedenej rovnici.
, (1.17)
kde je plynová konštanta pre štúdium plynu; Ročník - tlak plynu.
ENTALPY GAS, KJ / KG,
kde je špecifická tepelná kapacita plynu, KJ / (kg × K).
Absolútny obsah vlhkosti plynu:
. (1.19)
Pri výpočte kontaktných výmenníkov tepla pre chladivá vzduchovej vody môžete použiť tabuľku údajov. 1.1-1.2 alebo vypočítané závislosti na určenie fyzikálno-chemických parametrov vzduchu (1,24-1,34) a vody (1,35). V prípade spalín je možné použiť dátovú tabuľku. 1.3.
Hustota odpadového plynu, kg / m3:
, (1.20)
kde - hustota suchého plynu pri 0 ° C, kg / m3; Mg, m p je molekulová hmotnosť plynu a pary.
Dynamický koeficient viskozity mokrého plynu, PA × C:
, (1.21)
kde je dynamický koeficient viskozity vodnej pary, PA × C; - koeficient dynamickej viskozity suchého plynu, PA × C; 
- hmotnostná koncentrácia pary, kg / kg.
Špecifická tepelná kapacita mokrého plynu, KJ / (kg × K):
Koeficient tepelnej vodivosti mokrého plynu, w / (m × k):
, (1.23)
kde k. - indikátor adiabat; V - koeficient (pre monomatomické plyny V \u003d 2,5; Pre diatómy V \u003d 1,9; Pre trochatomické plyny V = 1,72).
Tabuľka 1.1. Fyzikálnych vlastností suchého vzduchu ( ročník \u003d 0,101 MPa)
| t., ° C. | , kg / m3 | , 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 |
Termofyzikálne vlastnosti suchého vzduchu môžu byť aproximované nasledujúcimi rovnicami.
Kinematická viskozita suchého vzduchu pri teplote od -20 do +140 ° C, m2 / s:
Pa (1.24)
a od 140 do 400 ° C, m2 / s:
. (1.25)
Tabuľka 1.2. Fyzikálne vlastnosti vody v stave nasýtenia
| t., ° C. | , kg / m3 | , 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 |
Hustota mokrého plynu, kg / m3.
