Расчет горения топлива. Материальный баланс процесса горения газообразного топлива, страница 2

кДж/м³

Так как i_под. = –13657,66 < 0, то подогрев воздуха не требуется.

Калориметрическая температура горения топлива, °С:

,                                                                                                     (13.2П)

где t_д – действительная температура горения, т.е. температура обжига изделий в печи, °С

°С

Теплоемкость дымовых газов, кДж/(м³ · К)

,                                          (14.2П)

где – теплоемкости составляющих дымовых газов, кДж/м³·К, при температуре t_к; N₂, H₂O, CO₂ – содержание составляющих дымовых газов, %.

Рассчитаем содержание составляющих дымовых газов:

N₂ =  ,                                                                                        (15.2П)

N₂ = = 70,43%

= 20,15%                                                                      

= 9,39%

= 1,58 кДж/(м³ · К)

Коэффициент расхода воздуха равен:

= 1,70

Действительный расход сухого воздуха равен:

L_α = 1,70 ∙ 9,45 = 16,07 м³/м³

Действительный расход атмосферного воздуха при его влагосодержании d, м³/м³:

,                                                                               (16.2П)

 = (1 + 0,0016 ∙ 10) 16,07 = 16,33 м³/м³

Общий расход сухого воздуха, необходимый для сжигания топлива, м³/ч:

V_иозд. = В ∙ L_α,                                                                                            (17.2П)

где В – расход топлива, м³/ч

V_возд. = 490,68 ∙ 16,07 = 7885,23 м³/ч

Действительный общий расход атмосферного воздуха, м³/ч:

,                                                                                           (18.2П)

 = 490,68 ∙ 16,33 = 8012,80 м³/ч

Количество и состав продуктов горения при избытке воздуха α = 1,835 вычисляются следующим образом: количество образующихся СО₂ не изменяется с изменением коэффициента расхода воздуха, так как оно зависит только от состава топлива, поэтому

= 0,997 м³/м³;

Количество водяного пара  рассчитаем по формуле 10.П с заменой L₀ на L_α:

= 0,01(2 ∙ 96,97 + 3 ∙ 0,74 + 4 ∙ 0,24 + 5 ∙ 0,09 + 6 ∙ 0,02 + 1,0 + 0,16 ∙ 10 ∙ 16,07) = 2,24 м³/м³

Количество рассчитаем по формуле 11.2П с заменой L₀ на L_α:                                                                    

= 0,79 ∙ 16,07 + 0,01 ∙ 0,86 = 12,70 м³/м³

Значение рассчитаем по формуле:

                                                                                   (19.2П)

= 0,21 (1,70 – 1) 9,45 = 1,39 м³/м³

Общий объем дымовых газов при коэффициенте избытка воздуха, м³/м³:

                                                                (20.2П)

= 0,997 + 2,24 + 12,70 + 1,39 = 17,33 м³/м³

Процентный состав продуктов горения определяется следующим образом, %:

,                                                                                       (21.2П)

5,75%

12,93%

73,28%

8,02%

Объем продуктов горения при разных коэффициентах расхода воздуха можно найти, зная разность между объемом продуктов горения и количеством израсходованного воздуха, м³/м³:

ΔV = V₀ – L₀ =                                                                           (22.2П)

ΔV = 17,33 – 16,07 = 1,26 м³/м³

Так как ΔV не зависит от коэффициента расхода воздуха, а только от состава топлива, то

V₀ = L₀ + ΔV                                                                                              (23.2П)

V₀ = 9,45 + 1,26 = 10,71 м³/м³

ΔV                                                                                           (24.2П)

= 16,07 + 1,26 = 17,33 м³/м³

Материальный баланс процесса горения на 100 нм³ газа приведен в табл. 2.2П.

Таблица 2.2П

Материальный баланс процесса горения газообразного топлива

Приход	кг	%	Расход	кг	%
1	2	3	4	5	6
Природный газ			Продукты горения
	69,53	3,21		197,11	9,10
	1,00	0,05		180,10	8,32
	0,48	0,02		1588,77	73,40
	0,26	0,01		198,63	9,18
	0,06	0,005
	0,10	0,005
	1,08	0,05
	0,80	0,04
Воздух
	1586,91	73,36
	482,24	22,29
	20,67	0,96
Итого:	2163,13	100	Итого:	2164,61	100

Невязка: