Материальный баланс процесса горения.

При его составлении, процессов горения твердых и жидких топлив, записывается элементы реакции окисления горючих компонентов, входящих в их состав.

1. C + O₂ => CO₂; 12кг+32кг=44кг

2. 2C + O₂ => 2CO; 24+32=56

3. 2H₂ + O₂ => 2H₂O; 4+32=36

4. S + O₂ => SO₂; 32+32=64

5. 2FeS₂ + 3,5O₂ => Fe₂O₃ + 4SO₂; 240+176=160+256

Балансы элементарных реакций позволяют рассчитать массовые расходы O₂ и продуктов реакции, приходящуюся на единичную массу сжигаемого топлива. Зная плотность газов можно перейти от массовых единиц к объемным.

Теоретически необходимое количество воздуха, необходимого, для полного сгорания 1 кг топлива рассчитывается по формуле:

V⁰ = 0,0889·C^P+0,265(H^P-1/8·O^P)+K_ВОЗД·S^P_ОР+К [н·м3/кг].

В данной формуле учитывается собственный кислород топлива, при этом предположение, что он связан с водородом топлива. Ввиду этого содержание в топливе свободного кислорода уменьшается.

Объём сухих продуктов сгорания, образующий при сжигании 1 кг топлива и подаче теоретически необходимого объёма воздуха рассчитывается по формуле.

V⁰_С.Г. = 1,866·(C^P+ 0,375·S^P_ОР+К)/100 + 0,79· V⁰ + 0,008·N^P [н·м3/кг];

В данной формуле учитывается как азот топлива, так и азот воздуха, идущего на процесс горения.

Объём углекислого газа, сернистого газа и азота, рассчитывается:

V_CO2= 1,866·C^P/100; V_SO2= 0,7·S^P_ОР+К /100; V⁰_N2 = 0,79·V⁰ +0,8·N^P/100

Объём водяных паров рассчитывается по формуле:

V⁰_H20= 0,0124(9·H^P + W^P)+0,0161· V⁰ [н·м3/кг].

Иногда в процессе расчета приходится учитывать водяные пары, вносимые в топочную камеру с паровым дутьём, если таковые имеются.

Полный объём газов при теоретическом расходе воздуха рассчитывается:

V⁰_Г = V⁰_С.Г. + V⁰_H2O.

При сжигании смесей топлив объём продуктов сгорания и необходимого количества воздуха рекомендуется рассчитывать отдельно для каждого вида топлива. Далее объем воздуха и продуктов сгораний смеси топлив определяется путем суммирования с учетом массовой доли каждого топлива смесей.

(V⁰)^см = q₁·V₁⁰ + (1-q₁)·V₂⁰ [н·м3/кг]. q₁ – массовая доля 1го топлива

При рассмотрении горения газообразного топлива, объём воздуха и продуктов сгорания, относят к 1м³ исходного газа. Для расчета материального баланса записывают реакции (элементов) горения компонентов, входящие в состав топлива.

Для составления материального баланса при горении газообразного топлива, записывают реакции горения компонентов входящих в его состав.

1. CH₄ + 2O₂ => CO₂ + 2H₂O; 16кг+64кг=44кг+36кг

2. 2CO + O₂ => 2CO₂; 56+32=88

3. 2H₂ + O₂ => 2H₂O; 4+32=36

4. 2SO₂ + O₂ => 2SO₃; 128+32=160

Дата добавления: 2015-08-18