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 (100.86 KB, 5 trang )
1
Bài tập lớn kỹ thuật cháy
Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Cháy
Sinh viên thực hiện
: Nguyễn Văn An
MSSV
: 20121941
Giảng viên hướng dẫn :PGS.TS Trần Gia Mỹ
Giữ liệu đầu vào
Độ chứa ẩm của nhiên liệu
( g/m3K )
% Thành phần khí khơ
CH4
H2
N2
W
n
Cịn lại
2
2n
Nhiệt độ nung nóng khơng khí 250oC . Hệ số khơng khí thừa ∝ = 1.20 .
Yêu cầu thực hiện các bước sau :
1 . Lập bảng tính cháy cho nhiên liệu trên .
2 . Tính tốn lượng khơng khí lý thuyết và thực tế .
3 . Khối lượng riêng của sản phẩm cháy lý thuyết và thực tế .
4 . Tính enthalpy của sản phẩm cháy .
5 . Tính nhiệt độ cháy đoạn nhiệt trong buồng đốt và nhiệt độ cháy buồng
đốt khi hiệu suất buồng đốt ɳ = 0,75 .
Sinh viên : Nguyễn Văn An
Lớp HT và TB Nhiệt
2
Bài tập lớn kỹ thuật cháy
Bài Làm
1. Lập bảng tính cháy cho nhiên liệu
Do số thứ tự trong danh sách của em là 11 nên em lấy n =11
• Tính thành phần khí nhiên liệu
- Ta có khí có các thành phần khô sau : [CH4]k = 11(%) , [N2]k = 2(%)
- Ta có : [CH4]k + [N2]k + [H2]k = 100 (%)
[H2]k = 87 (%)
Theo đề bài ta có lượng hơi ẩm có trong 1 m3 khơng khí khơ là W=22
(g/m3k ) , từ đây ta tính tốn được thành phần phần trăm (%) hơi nước có trong
hỗn hợp khơng khí khơ :
[H2O]d = = 2.66 (%)
Ta có hệ số chuyển đổi : K(k-d) =
= = 0.9734
- Ta có khí có các thành phần sử dụng sau :
[CH4]d = K(k-d) . [CH4]k = 0.9734 . 11% = 10.70(%)
[N2]d = K(k-d) . [N2]k = 0.9734 . 2% = 1.95 (%)
[H2]d = K(k-d) . [H2]k = 0.9734 . 87% = 84.69 (%)
[H2O]d = 2.66 (%)
Hỗn hợp khí nhiên liệu có tỉ lệ phần trăm (%) như sau :
CH4
H2
N2
H2O
10.70
84.69
1.95
2.66
Thành phần không khí dùng cho q trình cháy (%) :
Sinh viên : Nguyễn Văn An
Lớp HT và TB Nhiệt
3
Bài tập lớn kỹ thuật cháy
O2
N2
21
79
Hỗn hợp đốt với hệ số khơng khí là : ∝ = 1.20
•
Khi đốt nhiên liệu trên với khơng khí ta có bảng sau :
Ta coi tổng nhiên liệu là 100 m3
Khơng khí, m3
Nhiên liệu
Khí
thành
phần
%
V,m3
O2
N2
CH4
10,70
10,70
21,40
H2
84,69
84,69
42,35
63,75.3,7
62=239,
86
N2
1,95
1,95
-
-
H2O
2,66
2,66
-
Sản phẩm cháy , m3
∑
CO2
H2O
O2
N2
10.70
21.40
-
-
84.69
-
-
-
-
-
-
-
-
2.66
-
-
∑
80.50+
159.32+
1.95
=241.77
∑
100
100
63,75
239,86
303,61
10,70
108,75
0
241,77
361,22
%
100
100
21
79
100
2,96
30,10
0
66,94
100
∑
100
100
76,50
287,83
364,33
10,70
108,75
12.75
289,83
422,03
%
100
100
21
79
100
2,54
25,77
3.02
68,67
100
∝=1.00
∝=1.20
Phương trình cháy của nhiên liệu :
Sinh viên : Nguyễn Văn An
Lớp HT và TB Nhiệt
4
Bài tập lớn kỹ thuật cháy
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
2H2 + O2 2H2O
2.
3.
Tính tốn lượng khơng khí
Lượng khơng khí lý thuyết : 303,61 [ m3]
Lượng khơng khí thực tế : 364,33 [m3]
Khối lượng riêng của sản phẩm cháy
3.1 Khối lượng riêng của sản phẩm cháy lý thuyết
Tổng khối lượng sản phẩm cháy lý thuyết là :
Khối lượng riêng sản phẩm cháy lý thuyết :
3.2 Khối lượng riêng của sản phẩm cháy thực tế ( α = 1,20)
Tổng khối lượng sản phẩm cháy thực tế là :
Khối lượng riêng của sản phẩm cháy thực tế là :
4. Enthalpy của sản phẩm cháy
4.1 Với hệ số khơng khí thừa α = 1,00
Nhiệt trị thấp Hu là :
Hu =418,6 . { 25,8.[H2]d + 85,5.[CH4]d } = 13976 [kJ/m3]
Lượng sản phẩm cháy khi cháy hồn tồn là :
Ta có :
Trong đó : ikk :enthalpy của khơng khí cấp vào với nhiệt độ nung 250oC
lkk : lượng khơng khí thực tế
Sinh viên : Nguyễn Văn An
Lớp HT và TB Nhiệt
5
Bài tập lớn kỹ thuật cháy
inl : enthalpy của nhiên liệu
4.2 Với hệ số khơng khí thừa α = 1,20
Nhiệt trị thấp Hu là :
Hu = 418,6 .{ 25,8.[H2]d + 85,5.[CH4]d } = 13976[kJ/m3]
Lượng sản phẩm cháy khi cháy hoàn tồn là :
Ta có :
Trong đó : ikk : enthalpy của khơng khí cấp vào với nhiệt độ nung 250oC
lkk : lượng khơng khí thực tế
inl : enthalpy của nhiên liệu
5. Nhiệt độ cháy đoạn nhiệt trong buồng đốt với hệ số thừa khơng khí α=1,20
Chọn nhiệt độ t1 = 2000oC tra đồ thị ta có :
iCO2 = 4910,51 ( kJ/m3) , iH2O= 3889,72 (kJ/m3), iO2 =3142,76(kJ/m3),
iN2=2970,25(kJ/m3)
ri : hệ số thể tích ( ri = vi/va)
Chọn nhiệt độ t2 = 2100oC tra đồ thị ta có :
iCO2 = 5186,81 ( kJ/m3) , iH2O= 4121,79 (kJ/m3) , iO2= 3314,85 (kJ/m3) ,
iN2=3131,96(kJ/m3 )
Nhiệt độ cháy thực tế là :
Sinh viên : Nguyễn Văn An
Lớp HT và TB Nhiệt
