нні (6.4), кмоль; ? С - молярна маса вуглецю ,? З = 12 кг/кмоль.
Аналогічним чином з (6.5) для випадку горіння сірки можна отримати:
VO =, нм3/кг сірки. (6.8)
З (6.6) випливає, що для окислення 1 кмоля водню, який важить 2 кг, потрібно 0,5 кмоль кисню, що становитиме 0,5 В· 22,4 В· 4,76 нм3 повітря. Відповідно для цього випадку:
VO =, нм3/кг водню. (6.9)
Узагальнена формула для розрахунку теоретично необхідного об'єму повітря має вигляд:
VO =, нм3/кг, (6.10)
де n - коефіцієнт, котрий перед О2 в стехиометрическом рівнянні реакції окислення відповідної речовини, кмоль; ? - молярна маса окисляемого речовини, кг/кмоль.
Для повного згоряння всіх горючих елементів 1 кг твердого або рідкого палива, відповідно до (6.7) - (6.9), могло б знадобитися наступну кількість повітря V? O, без урахування ОР:
V? O = 8,88 В· + 26,6 В· + 3,33 В· =
= 0,089 СР + 0,266 НР + 0,033, нм3/кг. (6.11)
У паливі в високомолекулярних з'єднаннях міститься кисень ЗР, який по суті також бере участь в окисленні горючих елементів. Через це реально повітря буде потрібно менше, ніж розраховується по (6.11). Отже, з V? O необхідно відняти еквівалентний ЗР об'єм повітря VЕ, який розраховується наступним чином. p> Спочатку визначимо масу О2 в 1 кг палива:
, кг кисню/кг палива.
Знаючи масу, визначаємо число кмоля О2 в 1 кг палива:
, кмоль,
де - молярна маса кисню, = 32 кг/кмоль.
За кількістю кмоля визначаємо нормальний об'єм кисню в 1 кг палива:
В· 22,4 = В·, нм3 кисню/кг палива. (6.12)
З (6.12) еквівалентний об'єм повітря розраховується виходячи з вмісту в повітрі 21% кисню за об'ємом:
В
нм3 повітря/кг палива. (6.13)
Остаточно теоретично необхідний обсяг повітря VO, який потрібно для повного згорання 1 кг твердого або рідкого палива, визначається шляхом віднімання (6.13) з (6.11):
VO = V? O - V Е = 0,089 СР + 0,266 НР + 0,033 (- ЗР), нм3/кг. (6.14)
Примітка:
Частина твердого палива в топках втрачається: зі шлаками; за рахунок просипи через колосникові грати; несеться у вигляді пилу газовим потоком. Ці втрати називаються механічними. При обліку механічних втрат їх оцінюють як втрати вуглецю:
СМЕХ = СШ + СПР + СУ,%, (6.15)
де СМЕХ - механічні втрати вуглецю; СШ, СПР, СУ - втрати вуглецю з шлаком, з прокидаючись і що буря газовим потоком відповідно.
Значення СМЕХ зазвичай становить 3 ... 5%. Відповідно при розрахунку теоретично необхідного обсягу повітря для згоряння твердого палива замість СР використовується фактичний вуглець:
= СР - СМЕХ = (0,95 ... 0,97) В· СР,%. (6.16)
6.3 Розрахунок обсягу повітря при горінні газоподібного палива
Хімічний склад газоподібного палива, як було показано вище, задається об'ємними% входять до паливо (газову суміш) компонентів. У загальному випадку сухе (без урахування парів Н2О) технічне газоподібне паливо може мати склад:
СОН2СН4С2Н6С3Н8С4Н10С5Н15С2Н4С3Н6Н2SСО2N2О2Сумма,% ....................................... 100,0
Об'єм кисню, необхідного для повного згоряння 1 нм3 газоподібного палива, підраховується на базі стехиометрических рівнянь окислення (горіння) окремих горючих компонентів, що входять до його складу:
окис вуглецю: СО + 0,5 В· О2 = СО2; (6.17)
водень: Н2 + 0,5 В· О2 = Н2О; (6.18)
метан: СН4 + 2 В· О2 = СО2 + 2 В· Н2О; (6.19)
етан: С2Н6 + 3,5 В· О2 = 2 В· СО2 + 3 В· Н2О; (6.20)
пропан: С3Н8 + 5 В· О2 = 3 В· СО2 + 4 В· Н2О; (6.21)
бутан: С4Н10 + 6, 5 В· О2 = +4 В· СО2 + 5 В· Н2О; (6.22)
пентан: С5Н12 + 8 В· О2 = 5 В· СО2 + 6 В· Н2О; (6.23)
етилен: С2Н4 + 3 В· О2 = 2 В· СО2 + 2 В· Н2О; (6.24)
пропілен: С3Н6 + 4, 5 В· О2 = 3 В· СО2 + 3 В· Н2О; (6.25)
сірководень: Н2S + 1,5 В· О2 = SО2 + Н2О. (6.26)
Наприклад, з (6.20) випливає, що для повного згоряння 1 нм3 етану (С2Н6) буде потрібно 3,5 нм3 О2 (так як на згоряння 1 кмоля С2Н6 потрібно 3,5 кмоля кисню (О2), а 1 кмоль будь-якого ідеального газу при нормальних умовах, по слідству із закону Авогадро, займає обсяг 22,4 м3). Відповідно для згоряння нм3 етану, що міститься в 1 м3 палива, потрібно 3,5 В· нм3 кисню. p...
