Определим количество и состав продуктов сгорания, а также

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электропривода и электрического транспорта

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Вариант № 67

Выполнил: студент группы ЭСБ-17-1

Фамилия И.О.

Проверил: доцент каф. ЭЭТ, к.т.н.

Степанова Т.Б.

Иркутск 2019

Цель работы: научиться определять высшую и низшую теплоту сгорания сухого беззольного топлива разными способами, а также рассчитать его жаропроизводительность и состав продуктов сгорания

Задание на работу:

а) По данным элементарного состава твёрдого сухого беззольного топлива определить теплоту сгорания (высшую и низшую) разными способами: расчётом по реакциям горения с использованием стандартных теплот образования веществ и по эмпирической формуле Д.И. Менделеева. Результаты сравнить.

Пересчитать состав топлива и найденные значения и на сухую и рабочие массы топлива. Произвести перерасчёт состава и теплот сгорания топлива на другое содержание влаги.

б) По данным элементарного состава твёрдого топлива (рабочее состояние) рассчитать показатели его сжигания: теоретический расход кислорода и воздуха, количество и состав продуктов сгорания и жаропроизводительность при

Исходные данные варианта 67:

Состав угля									α_в
Месторождение	Марка, класс	С^daf	H^daf		N^daf		W^r	A^d	α_в
Донецкий бассейн, Антрацит	А, штыб	92,0	1,8	4,6	0,8	0,8	9,0	35,0	1,23

Ход работы:

Произведём перерасчёт состава топлива на рабочую массу топлива.

;

2) Рассчитаем и теплоты сгорания методом расчёта по реакциям горения с использованием стандартных теплот образования веществ.

Реакции окисления компонентов топлива:

S+O₂= SO₂ (SO₂)г=-296,90 кДж/моль=-296,9/32=-9,28МДж/кг;

С+O₂= СO₂ (СO₂)г=-393,51кДж/моль=-393,51/12=-32,79МДж/кг;

Н₂+0,5O₂= Н₂О.

Для определения используем Н₂О_(ж) , а для - Н₂О_(г).

(Н₂О_(г) )=-241,81кДж/моль =-241,81/2=-120,9МДж/кг;

(Н₂О_(ж) )=-285,83кДж/моль=-285,83/2=-142,9МДж/кг.

Найдем теплоты сгорания по формулам:

3) Рассчитаем и по эмпирической формуле Менделеева.

Сравним результаты двух методов:

	По реакциям горения топлива	По формуле Менделеева
	19,409	19,54
	19,175	19,074

По данным элементарного состава топлива рассчитаем теоретический расход кислорода и воздуха при сжигании.

При сжигании 1 кг S расходуется 1 кг O₂:

S+O₂=SO_2;

32+32=64;

32/32=1.

При сжигании 1 кг C расходуется 2,67 кг O₂:

C+O₂=CO_2;

12+32=44;

32/12=2,67.

При сжигании 1 кг H₂расходуется 8 кг O₂:

H₂+ 1/2O₂=H₂O;

2+32/2=18;

16/2=8.

Теоретическая масса O_2:

кг на 1 кг топлива.

Теоретическая масса N_2:

∑N2=77/23*∑O2=77/23∗1,543=5,165 кг на 1кг топлива.

Таким образом, воздуха требуется

∑N2+∑O2=5,165+1,543=6,708 кг на 1 кг топлива.

Определим количество и состав продуктов сгорания.

На 1 кг серы приходится 2 кг SO₂ :

S+O₂ = SO_2;

32+32=64;

64/32=2.

На 1 кг углерода приходится 3,67 кг CO₂:

C+O₂=CO_2;

12+32=44;

44/12=3,67.

На 1 кг водорода приходится 9 кг Н₂O:

H₂+ 1/2O₂=H₂O;

2+32/2=18;

18/2=9.

Рассчитаем массу продуктов сгорания:

кг;

кг.

Определим количество и состав продуктов сгорания, а также жаропроизводительность при α_в=1.

Компоненты	Масса, кг	%
СО₂	1,997	25,91
Н₂О	0,186	2,411
SO₂	0,0095	0,123
N₂	5,17	67,072
А (зола)	0,3185	4,132
O2 из угля	0,02721	0,353
Итого	7,708	100

Рассчитаем жаропроизводительность.

Средняя удельная теплоемкость газов при 2200 ^оС, ккал/нм³*град по Юсти.

СО₂	0,586
Н₂О	0,473
SO₂	0,573
N₂	0,359
O₂	0,379

Определим количество и состав продуктов сгорания, а также

жаропроизводительность при α_в=1,23; m -теоретическая масса O ₂

В этом случае будет присутствовать кислород, избыток которого равен:

m_теорет*(α_изб-α_теорет)=1,543*(1,23-1,00)+ О_2топ = 0,35489+ 0,02721 = 0,382 кг.

Азота при этом будет: 5,17*1,23 + N_2топ = 6,3591 + 0,00473 = 6,364 кг.

СО₂, Н₂О и SO₂ не изменится.

Компоненты	масса, кг	%
СО₂	1,997	21,575
Н₂О	0,186	2,007
SO₂	0,0095	0,102
N₂	6,364	68,747
О₂	0,382	4,127
А	0,3185	3,441
Итого	9,257	100

Рассчитаем жаропроизводительность при α_в=1,23:

Вывод: В данной работе были рассчитаны высшая и низшая теплоты сгорания твёрдого сухого беззольного топлива разными способами: расчётом по реакциям горения с использованием стандартных теплот образования веществ и по эмпирической формуле Д.И. Менделеева. Также был рассчитан теоретический расход кислорода и воздуха, жаропроизводительность топлива и состав продуктов сгорания при избытке и без избытка кислорода.

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 49; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!