Жану өнімдерінің диссоциациясы

υ>1700ºC-1800 ºC жоғары температура кезінде жылуды жұтумен СО₂ мен Н₂О диссоциациясы біліне бастайды. Диссоциацияның эндотермиялық реакциялары теңдеу бойынша жүреді:

МДж/(м³СО)

МДж/(м³Н₂)

Температура мен қысым бойынша диссоциация аймағының бағыттама шекаралары

Диапазон Р, МПа	Диссоциация болмауы	Әлсіз диссоциация	Күшті диссоциация
Температура диапазоны
0,01-0,5 0,5-2,5 2,5-10 10-50	<1600 <1800 <2000 <2200	1600-2400 1800-2600 2000-2800 2200-3000	>2400 >2600 >2800 >3000

Отын жануы кезінде бөлінетін жылу жану өнімдерімен қабылданады, олар шеңберлі температура – жану температурасымен қыздырылады. Негізінде жану кезінде бөлінетін жылудың барлығы реакция өнімдерін жылытуға кетпейді, себебі жылу бөлігі оттық камераның экранды жүйесіне беріледі, және жылудың кейбір саны қоршаған ортаға жоғалады. Және де жоғары температураларда жылу жұтылуымен бірге жүретін жану өнімдерінің (СО₂, Н₂О) диссоциациясы болады. Диссоциация өзінің тиімділігі бойынша толық емес жану процесіне эквивалентті. Бұл жағдайда реакция кезінде бөлінетін жылу саны диссоциацияға жұмсалған жылу санының өлшеміне жылулық тиімділікке кем. Нақты шарттар үшін жану температурасын жану процесінің жылулық балансынан есептеуге болады:

осында, - жану жылуы,

- бастапқы ыстық қоспа энтальпиясы,

- жану өнімдерінің энтальпиясы,

- қоршаған ортаға жоғалған және экранды жүйеге жоғалған жылу саны,

- диссоциацияға кететін жылу саны.

Жану өнімдерінің молекулярлы жылусыйымдылғына мольдер санының туындылары жинағы

υ – жану температурасы

Жанудың адиабатты температурасы дегеніміз адиабатты жану кезінде алынатын жану темпертурасы (қоршаған ортамен жылуалмасусыз). Бірақ жоғары температура кезінде диссоциацияны назарға алмауға болмайды.

Жанудың теориялық температурасы - диссоциацияны ескерумен, қоршаған ортаға жылу шығыны болмайтын және экранды жүйеге жылуберусіз алынатын жылу температурасы.

Оттық камера режимі келесі шартты жану температурасымен сипатталады:

1) калориметрикалық максималды;

2) каллориметрикалық;

3) теориялық.

Калориметрикалық максималды – ауаның теориялық саны мен отынмен бөлінетін барлық жылу жану өнімдерін қыздыруға кететін жағдлайда отынның толық жану өнімдеріне ие жану температурасы α=1.

Каллориметрикалық – отынның жану өнімдері жылушығынысыз және кез келген α>1 кезінде ие бола алатын температура.

Теориялық – калориметрикалық температурадан айырмашылығы оны анықтау кезінде жоғары температура кезінде диссоциацияның эндотермиялық процесі ескеріледі (Т >2-100К).

Оттықтағы қарапайым температура кезінде (Т=1470-2050К) СО₂ мен Н₂О диссоциациясы жүрмейді, сондықтан толық жану жағдайында жанудың теориялық температурасы каллориметрикалықпен дәл келеді. Жанудың теориялық температурасын отынның 1 кг (м³) жағу кезінде энергетикалық баланс теңдеуі негізінде есептейді.

(1)

(2)

Оттықтағы жылубөліну теориялық температура кезіндегі жану өнімдерінің энтальпиясына тең. 1, 2 теңдеуден шығатыны.

Теориялық тепмператураны таңдау немесе келесі жолмен құрылатын it-диаграммасы арқылы графикалық жолмен табады.

Газдардың температурасының бірнеше мәнімен беріледі және 2 теңдеудің оң бөлігі арқылы энтальпияны табады. Кейін температура мен энтальпия масштабын тауып, қисықты J=t(Т) жүргізеді және диаграмма бойынша J 2 теңдеудің сол жағына тең жағдайдағы температураны іздейді, мысалы J=Qt(Т).

Бақылау сұрақтары:

1. Толық және толық емес жанудың негізгі теңдеулері қандай?

2. Жану өнімдерінің диссоциациясы?

3. Оттық камера режимінің шарттары

Дата добавления: 2015-10-23