> Таким чином, за рівняннями (6.17) - (6.26) можна підрахувати обсяг теоретично необхідного кисню для згоряння 1 нм3 палива:
= 0, 01 (0,5 В· СО + 0,5 В· Н2 + 2 В· СН4 + 3,5 В· С2Н6 + 5 В· С3Н8 +
+ 6,5 В· С4Н10 + 8 В· С5Н12 + 3 В· С2Н4 + 4,5 В· С3Н6 + 1,5 В· Н2S - О2), нм3/нм3. (6.27)
Якщо компактності запису всі вуглеводні, що входять в паливо, позначити загальної умовною формулою CmHn (m - кількість атомів вуглецю, n - кількість атомів водню в компоненті), то замість (6.27) можна записати:
= 0,01 (0,5 В· СО + 0,5 В· Н2 + 1,5 В· Н2S +? (m +) CmHn - О2),
нм3/нм3, (6.28)
де умовний знак? означає підсумовування за всіма вхідними в паливо вуглеводням (див. формулу (6.27)).
Відповідно теоретично необхідний обсяг повітря розраховується за (6.28), виходячи з вмісту в повітрі 21% кисню за об'ємом:
, (6.29)
або з урахуванням (6.28):
VO = 0,0476? [0,5 (СО + Н2) + 1,5 Н2S + 2 СН4 +
+? СmHn - O2], нм3/нм3. (6.30)
6.4 Розрахунок обсягу димових газів при горінні палива
6.4.1 Загальні відомості
При повному згорянні будь-яких органічних палив утворюються такі газоподібні продукти згорання: СО2, SО2 і Н2О.
Якщо відбувається неповне згоряння, то вважається, що до трьох названих продуктам додається окис вуглецю СО - токсичний газ, а також можуть додаватися й інші гази.
У загальному випадку обсяг продуктів згоряння 1 кг або 1 м3 палива VГ складається з обсягу сухих газів VСГ та обсягу водяного пару:
VГ = VСГ +, нм3/кг; нм3/нм3. (6.31)
При цьому:
(6.32)
де наведені обсяги відповідних компонентів в сухий газової суміші, що утворилася при згорянні 1 кг або 1 м3 палива, нм3/кг або нм3/нм3 палива.
Хімічний склад сухих димових газів визначається об'ємними%:
СО2 = SО2 = СО =
О2 =, N2 =, (6.33)
де,,,, - об'ємні частки відповідних компонентів в сухий газової суміші; СО2, SО2, СО, О2, N2 - об'ємні відсотки відповідних компонентів в сухий газової суміші,%.
При цьому:
СО2 + SО2 + СО + О2 + N2 = 100%. (6.34)
При розрахунках для зручності вводиться позначення:
, (6.35)
де - обсяг трьохатомних газів,%.
Відповідно підставляючи (6.35) в (6.32):
(6.36)
6.4.2 Розрахунок обсягу димових газів при повному горінні твердого та рідкого палива
Склад такого палива задається масовими%:
CР + HР + OР + + NР + АР + WР = 100%. (6.37)
При повному згорянні 1 кг палива об'єм димових газів VГ визначається сумою:
нм3/кг. (6.38)
Розрахунок значень доданків, що входять у праву частину (6.38) проводиться таким чином.
Для розрахунку розглянемо Стехіометрична реакцію окислення вуглецю:
С + О2 = СО2. (6.39)
З (6.39) випливає, що з 1 кг вуглецю утворюється СО2 в кількості нм3/кг. В 1 кг палива міститься, кг вуглецю. Відповідно:
, нм3/кг. (6.40)
Аналогічним чином розраховується по реакції:
S + О2 = SО2; (6.41)
, нм3/кг. (6.42)
Разом для:
= 1,886 В· + 0,7 В· =
= 1,886 В·, нм3/кг, (6.43)
де = КР називається наведеним вуглецем,%.
У загальному випадку при надлишку повітря (?> 1) частина повітря не бере участі у горінні. Ця частина називається надлишковим повітрям:
(6.44)
де - обсяг надлишкового повітря, що подається при спалюванні 1 кг палива, нм3/кг;
- дійсний об'єм повітря, що подається на спалювання 1 кг палива, нм3/кг;
- обсяг теоретично необхідного повітря для спалювання 1 кг палива, нм3/кг;
? - коефіцієнт надлишку повітря.
Так як в повітрі міститься 21% О2 для визначення можна використовувати (6.44):
, нм3/кг. (6.45)
При розрахунку враховується, що азот є інертним газом і не бере участі в хімічних реакціях при горінні палива. Тобто весь азот, який надходить в топку (пальник) разом з дійсним повітрям і той, який виділяється з палива, проходячи через топку (пальник) транзитом:
, (6.46)
де - приведений обсяг N2 в дійсному повітрі, що подається при згорянні 1 кг палива, нм3/кг;
- обсяг N2, який виділяється при згорянні 1 кг палива, нм3/кг.
Так як в повітрі міститься 79% N2, значення визначається:
(6.47)
Значення за визначенням розраховується шляхом ділення відповідної маси на щіль...
