BÀI TẬP LỚN : Kỹ thuật cháy
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.48 MB, 9 trang )
Bài tập lớn: Kỹ thuật cháy Trang 3
Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Tính sự cháy của nhiên liệu
SV thực hiện: Đặng Hồng Chuyên
GV hướng dẫn: Trần Gia Mỹ.
Dữ liệu đầu vào:
Thành phần khô của khí %(thể tích) và điều kiện cháy
TT Họ và tên sinh viên
Độ
ẩm
W
g/m
3
k
H
2
CO CO
2
CH
4
Nhiệt
độ
nung
KK
t
kk
[
0
C]
Tỉ lệ
nung
f
9 Đặng Hồng Chuyên
32 60,27 18,76 1,00 19,97 340 0,4 0,73
Yêu cầu các bước thực hiện như sau:
1. Tính thành phần sử dụng của khí.
2. Tính nhiệt trị thấp của khí đốt t
khí
= 25
0
C.
3. Tính cháy với = 1,00 và = 1,07.
Lượng không khí.
Lượng và thành phần sản phẩm cháy.
Lập bảng tính cháy.
4. Tính nhiệt độ cháy lý thuyết và nhiệt độ cháy thực tế ở các hệ số
không khí đã cho.
Bài tập lớn: Kỹ thuật cháy Trang 4
Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
1. Tính thành phần sử dụng của khí:
Ta có khí có các thành phần sau:
k k k k
2 2 4
H 60,27% ; CO 18,76% ; CO 1,00% ; CH 19,97%
Ta có:
k k k k
2 2 4
H CO CO CH 100%.
Theo đầu bài có lượng ẩm có trong 1m
3
khí khô là W = 32[g/m
3
k
], từ đây ta
tính thể tích của hơi nước có trong 1m
3
khí ẩm(thành phần %) là:
d
2
100.W 100.32
H O 3,83%.
803,6 W 803,6 32
Hệ số chuyển đổi:
d
k d
2
100 H O
100 3,83
K 0,962.
100 100
Do đó ta có thành phần sử dụng của khí là:
d k
k d
2 2
d k
k d
d k
k d
2 2
d k
k d
4 4
d
2
H K . H 0,962.60,27% 57,98%.
CO K . CO 0,962.18,76% 18,05%.
CO K . CO 0,962.1,00% 0,96%.
CH K . CH 0,962.19,97% 19,18%.
H O 3,83%.
2. Tính nhiệt trị thấp H
u
của khí tại nhiệt độ t
k
= 25
0
C:
Với nhiên liệu là khí ta có thể sử dụng công thức thực nghiệm sau để tính nhiệt trị của
khí khi đã biết các thành phần của khí đó:
d d d
3
u 2 4
H 418,6. 30,2 CO 25,8 H 85,5 CH kJ/m NL .
Thay vào ta có nhiệt trị thấp của nhiên liệu khí trên là:
3
u
18,05 57,98 19,18
H 418,6. 30,2. 25,8. 85,5. =15,42 MJ/m NL .
100 100 100
3. Tính cháy với các quá trình cháy lý thuyết( = 1) và cháy thực( = 1,07):
3.1 Tính cháy với quá trình cháy lý thuyết( = 1,00):
Các phương trình phản ứng cháy bao gồm:
2 2 2
2 2
4 2 2 2
2H O 2H O
2CO O 2CO
CH 2O CO 2H O
Dựa vào các hệ số tỷ lệ ở các phương trình phản ứng ta có:
Tổng lượng tiêu hao Oxy lý thuyết
min
O là:
3
2
3
min 2 4
m O
O 0,5 CO 0,5 H 2 CH .
m NL
Bài tập lớn: Kỹ thuật cháy Trang 5
Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Thay vào ta có tính cho 100m
3
nhiên liệu thì:
3
2
3
min
m O
O 0,5.18,05 0,5.57,98 2.19,18 76,40 .
100m NL
Tiêu hao không khí khô lý thuyết là
min
l :
3
3
min min
m KK _ Kho
l 4,762.O 4,762.76,40 363,82 .
100m NL
Tiêu hao không khí ẩm lý thuyết
min,d
l :
3
3
min,d min
m KK _ am
l 1 1,611.d .l .
m NL
Với không khí cấp vào cho quá trình cháy có:
0
0
0
t 25 C.
.
85%
Phân áp suất bão hoà của hơi nước trong không khí ẩm ở nhiệt độ
0
0
t 25 C là:
bh
0
4026,24 4026,24
P Exp(12 ) Exp(12 ) 0,032 Bar .
235,5 t C 235,5 25
Độ chứa hơi:
0 bh
0
kq 0 bh
.P 0,85.0,032
kg am
d 0,621. 0,621. 0,018 .
kg KKK
P .P 0,98 0,85.0,032
Tiêu hao không khí ẩm lý thuyết
min,d
l :
3
3
min,d
m KK _ am
l 1 1,611.0,018 .363,82 374,37 .
100m NL
Ta có bảng thành phần các sản phẩm cháy lý thuyết tính cho
3
100m nhiên liệu
như sau:
Thành phần Nguồn gốc từ
Thể tích
3
3
i
m
V
100m NL
Cháy CO
CO 18,05
Nhiên liệu
2
CO 0,96
2
CO
Cháy
4
CH
4
CH 19,18
38,19
Cháy
2
H
2
H 57,98
Cháy
4
CH
4
2. CH 2.19,18 38,36
Không khí
min
1,611.d.l 10,55
2
H O
Nhiên liệu
2
H O 3,83
110,72
2
N
Không khí
min
0,79.l 0,79.363,82 287,42
287,42
Bài tập lớn: Kỹ thuật cháy Trang 6
Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Bảng giá trị các khí thành phần và tỷ lệ phần trăm của chúng trong sản phẩm cháy trong
quá trình cháy lý thuyết:
Thành phần Thành phần khô
%
Thành phần ẩm
%
2
CO
38,19 11,73 38,19 8,75
2
H O
0 0 110,72 25,38
2
N
287,42 88,27 287,42 65,87
325,61 100 436,33 100
3.2 Tính cháy với quá trình cháy thực ( = 1,07):
Tiêu hao không khí khô thực là:
3
3
min
m KKK
l .l 1,07.363,82 389,28
100m NL
.
Tiêu hao không khí ẩm thực
d
l :
3
3
d
m KK _ am
l 1 1,611.0,018 .389,28 400,57 .
100m NL
Ta có bảng thành phần các sản phẩm cháy thực tính cho
3
100m nhiên liệu như
sau:
Thành phần Nguồn gốc từ
Thể tích
3
3
i
m
V
100m NL
Cháy CO
CO 18,05
Nhiên liệu
2
CO 0,96
2
CO
Cháy
4
CH
4
CH 19,18
38,19
Cháy
2
H
2
H 57,98
Cháy
4
CH
4
2. CH 2.19,18 38,36
Không khí
1,611.d.l 11,62
2
H O
Nhiên liệu
2
H O 3,83
111,80
2
N
Không khí
0,79.l 0,79.389,28 307,53 307,53
2
O
Không khí thừa
min
0,21. 1 .l 5,35
5,35
Bài tập lớn: Kỹ thuật cháy Trang 7
Sinh viên : Đặng Hồng Chuyên. Lớp : Máy & Thiết bị Nhiệt Lạnh 02 - K50
Bảng giá trị các khí thành phần và tỷ lệ phần trăm của chúng trong sản phẩm cháy trong
quá trình cháy thực với = 1,07:
Thành phần Thành phần khô
%
Thành phần ẩm
%
2
CO
38,19 10,88 38,19 8,25
2
H O
0 0 111,80 24,15
2
N
307,53 87,60 307,53 66,44
2
O
5,35 1,52 5,35 1,16
351,07 100 462,87 100
Tổng hợp hai quá trình cháy lý thuyết và cháy thực ta có bảng kết quả tính cháy đối với
nhiên liệu có thành phần trên(tính cho 100m
3
nhiên liệu) như sau:
Nhiên liệu Không khí (m
3
) Sản phẩm cháy (m
3
)
%
3
m
2
O
2
N
2
CO
2
H O
2
O
2
N
4
CH
19,18 19,18 38,36 19,18 38,36
CO
18,05 18,05 9,03 18,05 -
2
H
57,98 57,98 29,00 - 57,98
2
CO
0,96 0,96 - 0,96 -
2
H O
3,83 3,83 -
76,40
x
3,762
=
287,42
- 3,83
287,42
3
m
76,40 287,42 363,82 38,19 110,72 0 287,42 436,33
1,00
%
21 79 100 8,75 25,38 0 65,87 100
3
m
81,75 307,53 389,28 38,19 111,80 5,35 307,53 462,87
1,07
%
21 79 100 8,25 24,15 1,16 66,44 100
