Определение теоретических и действительных объемов воздуха, продуктов сгорания при сжигании газообразного топлива и коэффициента избытка воздуха по газоходам котла

«Определение теоретических и действительных объемов воздуха, продуктов сгорания при сжигании газообразного топлива и коэффициента избытка воздуха по газоходам котла»

Цели и задачи:

1. Формирование умения расчета теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива;

2. Формирование умения определять коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева;

1. Формирование умений расчета действительных объемов воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива.

Ход работы:

1. Изучить индивидуальное задание;

2. Изучить теоретическую часть;

3. Выполнить расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива;

4. Выполнить схему котла (указать газоходы, поверхности нагрева котла);

5. Выполнить расчет коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева;

6. Выполнить расчет действительных объемов воздуха и продуктов сгорания газообразного топлива;

7. Выполнить расчет объемных долей трехатомных газов и водяных паров;

8. Результаты расчета свести в таблицу 1.

Теоретическая часть

При сжигании топлива в топках котлов в качестве окислителя используется воздух. Теоретическое количество воздуха – это количество воздуха необходимое для сжигания всех горючих элементов.

При сжигании газа теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания, V_B^o , м³/м³, определяется по формуле:

где С0,H₂,H₂S,C_mH_n,O₂– содержание элементов, %

В результате полного сжигания топлива в теоретических условиях образуются продукты сгорания, которые состоят СО₂,SО₂,N₂,H₂0.

Объем трехатомных газов RO₂, образующихся при сгорании газообразного топлива, определяется по формуле:

Теоретический объем азота, образующегося при сгорании газообразного топлива, определяется по формуле:

Наличие водяных паров в продуктах сгорания обусловлено горением водорода и испарением влаги, содержащейся в топливе, а также влаги, поступающей вместе с воздухом.

Теоретический объем водяных паров, образующихся при сгорании газообразного топлива, определяется по формуле:

гдеd_гтл–влагосодержание газообразного топлива, г/м³

d_гтл= 10 г/м³

Суммарный объем теоретических продуктов сгорания определяется по формуле:

=,

В реальных топочных камерах для полного экономичного сжигания топлива подается воздуха больше, чем это теоретически необходимо. Чем меньше превышение действительного количества воздуха над теоретическим, тем совершеннее процесс горения топлива.

При эксплуатации и испытании топочных устройств коэффициент избытка воздуха определяют опытным путем, при расчетах по нормативным данным.

Коэффициент избытка воздуха по мере движения продуктов сгорания по газоходам котла увеличивается за счет присосов атмосферного воздуха. Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры определяется по формуле

где - коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева;

- коэффициент избытка воздуха перед поверхностью нагрева;

-присос воздуха по поверхности нагрева, определяется по таблице

Увеличение количества воздуха, подаваемого в топку, приводит к увеличению объемов воздуха и продуктов сгорания.

Действительный объем азота определяется по формуле:

,

Действительный объем водяных паров определяется по формуле:

Суммарный объем действительных продуктов сгорания определяется по формуле:

Объемная доля трехатомных газов определяется по формуле:

Объемная доля водяных паров определяется по формуле:

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1

Таблица 1 – Таблица объемов воздуха и продуктов сгорания

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/558046-opredelenie-teoreticheskih-i-dejstvitelnyh-ob