Количество воздуха для сжигания природного газа: формулы и примеры расчетов

Условия для горения.
Чтобы горение шло постоянно необходимы два условия:
— наличие достаточного количества кислорода в воздухе;
— образование горючих паров из топлива;
— темепратура топлива должна быть не ниже: бензин — 15 градусов Цельсия, солярка — 20 градусов Цельсия;
— концентрация природного газа в смеси с воздухом для воспламенения не должна быть менее 5%.

Химические уравнения.
Горение — это химическая реакция. Для неё действуют следующие уравнения:

Чем больше теплота сгорания, тем выше расход кислорода. При недостаточном количестве килорода, горение протекает не полностью, и в отходящем газе остаются горючие составные части. Основная из них — это монооксид углерода. (См. также: Котлы для дома – как сделать правильный выбор?)

Это соединение по-другому называется угарным газом, и оно опасно для жизни. Поэтому всегда обеспечивайте должное снабжение помещения топочной кислородом.

Теоретический расход воздуха.
По соотношению объемной доли кислорода в объеме воздуха можно получить следующее равенство:

Lмин. = 100%
21%
• O2, мин. = 4,762 • O2, мин.,

то есть для получения 1 м 3 кислорода необходимо 4,762 м 3 воздуха.

Теоретический расход воздуха Lмин. определяется на основании долей отдельных газов в горючей смеси:

Теоретический расход воздуха для основных видов топлива:

Топливо Теплота сгорания, кВт • ч/м 3 Расход воздуха, Lмин. CO2,макс., % от объема
Прир. газ L 8,9 8,4 11,8
Прир. газ H 10,4 9,8 12,0
Нефтепродукты EL 10,5 9,5 15,5
Бутан 34,3 30,9 14,1
Пропан 25,8 23,9 13,8

На практике всгда воздуха требуется больше, чем показывает теоретический расчет.

Действительный расход воздуха для горения.
Действительный расход воздуха определяется по формуле:

где λ — коэффициент избытка воздуха.

Значение коэффициента избытка воздуха варьируется в пределах 1,1 — 1,4. Более высокий коэффициент приводит к избыточному горению и увеличивает потери кислорода вместе с отходящим газом. Значение коэффициента избытка определяется по формуле: (См. также: Изготовление каминов своими руками)

Источник: http://otopimdom.ru/raschet-podachi-vozduha-dlya-goreniya/

Теория расхода воздуха на сжигание газа

Процедура получения тепловой энергии напрямую влияет на длительность эксплуатации, периодичность работ по обслуживанию газоиспользующего оборудования. Следует понимать, что оптимальная газовоздушная смесь является залогом безопасности. Поговорим детальнее о расходе воздуха на сжигание газа.

Для сгорания одной молекулы метана, который является основной составляющей природного газа, требуется ровно 2 молекулы кислорода. Если перевести в понятные объемы, то для того, чтобы окислить кубический метр указанного топлива придется использовать в 2 раза больше кислорода.

Но в реальных условиях все сложней. Так как в качестве окислителя для выполнения химико-физического процесса горения применяется воздух, в составе, которого кислород, необходимый для поддержания горения, составляет всего пятую часть. А, если точно, то 20,93% — именно такое процентное соотношение принято использовать для всевозможных технических расчетов. То есть воздуха понадобится в 9,52 раза больше.

Узнать указанную цифру получится, выполнив 2 действия:

  1. Деление 100/21. Эта операция позволяет выяснить, что воздуха в любом объеме в 4,76 раза больше, чем кислорода.
  2. Умножение 4,76 на 2, что равняется 9,52 — именно во сколько раз больше понадобится израсходовать воздуха для сжигания любого объема природного газа.

Но есть одна важная оговорка: вычисленное количество воздуха необходимое для эффективного горения газа, является теоретическим расходом. А на практике его понадобится. Причина в том, что расчет проводился для идеальных условий, а в реальности почти всегда существует ряд факторов, которые вносят значительные коррективы.

К ним относятся:

  • состав и качество реагентов (воздуха, газа);
  • вид оборудования, используемого для подвода энергоносителя;
  • состояния оборудования;
  • способа подачи газа, воздуха, а также ряд других моментов.

Если нужна особая точность, то перечисленные выше особенности иногда возможно учесть. К примеру, точный состав газа получится выяснить в ближайшем представительстве службы газа. Но, когда особая точность не нужна, то полученное значение 9,52 просто умножают на, так называемый, коэффициент избытка воздуха. Значение которого обычно лежит в пределах 1,1 — 1,4.

Когда расчет должен быть максимально точным, тогда следует количество действительно используемого воздуха разделить на его теоретический расход. Но в большинстве случаев проще использовать усредненное значение коэффициента избытка воздуха. Значение которого следует умножить на 9,52 и в результате получится узнать точное количество расходуемого воздуха, нужного для обеспечения процедуры сгорания газа.

Так если он равен:

  • 1,1 — воздушной массы понадобится в 10,472 раза больше;
  • 1,4 — воздуха потребуется использовать в 13,328 раз больше.

То есть для сжигания каждого кубического метра энергоносителя понадобится до 13,328 м³ воздуха.

Практическое значение расчета расхода воздуха

Навыки выполнения подобных расчетов могут понадобится для повышения КПД газового оборудования, а также устранения причин его неправильной работы.

Профилактика поломок и понижения КПД оборудования

К примеру, знание оптимального количество окислителя понадобится, когда поверхности дымоходов (внутренние), элементов конструкции оборудования (теплообменники, горелки, прочие) быстро покрываются наслоениями сажи, других продуктов сгорания.

Если устранение загрязнений должного эффекта не дает, как и любые другие меры (настройка, замена частей, узлов агрегатов). Что свидетельствует о наличии так называемого, недогара энергоносителя, который происходит из-за недостаточного количества воздуха.

А также знание необходимого расхода воздуха потребуется в следующих ситуациях:

  • Выявлен перерасход газа, который не получается устранить с помощью регулировок, других манипуляций. Так как причиной может быть механический недожег. То есть процесс при котором подводится слишком большое количество воздуха, что тоже приводит к неполному сгоранию газа.
  • Замечено частое изменение цвета «голубого» топлива во время горения — к примеру, на оранжевый, белый, красный, желтый. Это более сложные случаи, чем предыдущие, так как причиной может быть, как избыток воздуха, так и его недостаточное количество.
  • Неустойчивого процесса горения газа. Например, если задействованы не все рабочие отверстия конфорки, горелки газового котла и т. д. А чистка перечисленных элементов конструкции не привела к улучшению, так как как в таких ситуациях точно придется подводить воздуха на порядок больше.

Несмотря на наличие различных причин расчет выполняется одинаково, согласно методике, изложенной выше.

Польза расчетов при обустройстве котельной

Вычисления количества воздуха, необходимого для эффективного окисления газа, необходимы в случаях обустройства топочной, установки, замены газового оборудования и других подобных.

И расчеты выполняются, но ситуация в каждом указанном случае усложняется тем, что для получения всех необходимых данных необходимо выполнить еще ряд вычислений.

К которым относятся расчеты:

  • суммарного расхода воздуха — в помещение с газовым оборудованием необходимо поставлять воздух не только для процесса горения, но и для его проветривания (в СНиП II-35-76 четко сказано, что в помещениях, используемых в качестве топочных, ежечасно должны сменяться 3 объема воздуха);
  • сечения вытяжного канала;
  • сечения (-ий) отверстия (-ий) входных каналов;
  • естественной тяги в предусмотренном вытяжном канале;
  • фактической скорости воздушных масс в сечениях будущих воздуховодов;
  • потерь давления на всевозможные местные сопротивления;
  • размера окна, положенного в помещении с газовым оборудованием.

Кроме правильного обустройства вентиляции котельной, может понадобиться выполнение еще ряда процедур, к примеру, выполнение аэродинамического расчета.

После чего вся полученная информация должна стать основой проекта замены, установки оборудования, перепланировки, который подается в местную газовую службу на утверждение. Где при выявлении ошибок документ могут отправить обратно составителю.

То есть комплекс процедур по исчислению всех необходимых значений достаточно сложен. Поэтому в случае с установкой, заменой, переносом оборудования с задачей справятся только немногие. Большинству владельцев помещений будет проще обратиться за помощью к специалистам. Которые не только выполнят необходимые математические действия, но и адаптируют расчеты к требованиям законодательства по обустройству топочных, систем вентиляции, дымоудаления, всех прочих. Которые изложены в СНиП II-35-76, а также в СНиП 2.04.08-87 и ряде других менее востребованных профильных документов.

Если в каком-то конкретном случае проект составлять не нужно, то расчеты, выполненные специалистом, исключат угрозу жизни, здоровью самого владельца газового оборудования, его близким и людям, проживающим рядом.

Кроме того, позволят избежать действий, трактующихся законодательством, как самовольное подключение к каким-либо газопроводам. За которые ст. 7.19 КоАП РФ предусматривает санкции в виде штрафа, размер которого 10-15 тыс. рублей. К примеру, так может произойти, если владелец помещения после выполнения расчетов, внесет в конструкцию системы отопления изменения.

После вычислений не стоит принимать необдуманного решения по замене газового оборудования, особенно с отличающейся мощностью. Если же так произошло, тогда стоит уведомить представителей газовой службы о выполненных действиях. Что поможет избежать штрафов.

А также не нужно воплощать сделанные теоретические расчеты ценой нарушений правил, норм изложенных в СНиП II-35-76, который регулирует сферу обустройства помещений, предназначенных для использования газового оборудования. Так как согласно ст. 9.23 КоАП даже за самые мелкие нарушения придется выложить 1-2 тыс. рублей.

Как определить расход сжиженного газа

Обогрев жилища, организованный с использованием сжиженного горючего (пропана или бутана) имеет свои особенности. Чаще всего домовладельцы устанавливают специальные емкости – газгольдеры, заправляющиеся на весь отопительный сезон. Обогрев с помощью баллонов встречается куда реже. Но никаких особых сложностей расчет расхода сжиженного газа на отопление дома не представляет.

Берется та же формула, только в нее подставляется удельная теплота сжигания СУГ (пропан-бутана), равная 46 МДж /кг или 12.8 кВт/кг. Обратите внимание: расчетная калорийность топлива относится к единице массы (килограмм), а на заправке цена считается за объем (литры). Результаты можно пересчитать после, сначала надо узнать потребление сжиженного газа обычным котлом (КПД – 88%), обогревающим дом площадью 80 м² из предыдущего примера:

V = 8 / (12.8 х 88 / 100) = 8 / 11.264 = 0.71 кг/ч.

Зная, что 1 л сжиженного газа имеет массу 540 г (справочная величина), нетрудно подсчитать расход пропана в литрах: 0.71 / 0.54 = 1.3 л. В сутки это 1.3 х 24 = 31.2 л газа, за месяц – 31.2 х 30 = 936 л. Теперь, учитывая изменения погодных условий, для определения среднего потребления сжиженного газа полученную цифру надо уменьшить вдвое: 936 / 2 = 468 л в месяц. Расход газа на отопление за год получится (31.2 л / 2) х 214 суток = 3338.4 л (для Москвы).

Как правильно рассчитать расход газа на отопление и ГВС

Усредненный расход газа в частном доме или квартире обычно рассчитывается с целью определить величину затрат на отопление, горячее водоснабжение (ГВС) и приготовление пищи. Это делается еще на этапе проектирования здания или же перед выбором энергоносителя и котельного агрегата для сравнения с другими видами топлива.

Есть упрощенная методика, как рассчитать максимальный и средний расход газа на отопление и ГВС, она и будет рассмотрена в данном материале. Хотя выполнить такой расчет с большой точностью не удастся, но порядок цифр грядущей оплаты вы узнать сможете.

Как уменьшить расход газа на обогрев и другие нужды

В этом разделе речь пойдет о банальных вещах, о которых слышали многие. Но от банальности их важность не становится меньше. Ведь это прямой путь снизить количество используемых энергоносителей, в том числе большой расход газа, идущего на отопление частного дома.

Существенно уменьшить потребление позволят следующие мероприятия:

  1. Провести качественное утепление здания, желательно с наружной стороны.
  2. По возможности автоматизировать систему отопления, чтобы комнаты дома хорошо прогревались во время пребывания в них людей, а при их отсутствии поддерживалась дежурная температура 10—15 °С.
  3. Задействовать таймер для бойлера косвенного нагрева, чтобы вода в нем подготавливалась к определенному времени суток.
  4. Устраивать обогрев дома водяными теплыми полами.
  5. Приобретать наиболее экономичные газовые котлы – конденсационные.

Все эти мероприятия принесут еще больше пользы и позволят уменьшить расход газа, если экономить будете и вы сами. Возможно, поставить автоматику удастся только частично или не удастся вовсе, тогда вам придется управлять системой самостоятельно. Кстати, современные контроллеры для котлов имеют встроенные функции дистанционного управления через интернет или сотовый телефон.

Источник: http://otivent.com/kak-rasschitat-rasxod-gaza-na-otoplenie-i-gvs

Количество воздуха, необходимое для полного сгорания газа. Коэффициент избытка воздуха и его влияние на эффективность сжигания газа

Теоретически для сжигания 1м 3 газа необходимо 9м 3 воздуха. В реальных условиях воздуха требуется больше. То есть необходимо избыточное количество воздуха. Эта величина обозначаемая альфа, показывает во сколько раз воздуха расходуется больше, чем необходимо теоретически.ьКоэффициент альфа зависит от типа конкретной горелки и обычно прописывается в паспорте горелки или в соответствие с рекомендациями организации производимой пусконаладочные работы.

С увеличением количества избыточного воздуха выше рекомендуемого, растут потери тепла. При значительном увеличение количества воздуха может произойти отрыв пламени, создав аварийную ситуацию. Если количество воздуха меньше рекомендуемого то горение будет неполным, создавая тем самым угрозу отравления персонала котельной.

Для более точного контроля качества сгорания топлива существуют приборы — газоанализаторы, которые измеряют содержание определенных веществ в составе уходящих газов.

Основными параметрами регулирования горения топлива являются:

Системы газоснабжения городов и населенных пунктов могут быть: тупиковыми, кольцевыми и смешанными.

Тупиковые газопроводы разветвляются по различным направлениям к потребителям газа. Недостаток этой схемы — различное давление газа у отдельных потребителей, причем по мере удаления от источника газоснабжения или газорегуляторного пункта давление газа падает. Питание газом этих сетей происходит только в одном направлении, поэтому возникают затруднения при ремонтных работах. Данные схемы применяются для внутриквартальных и дворовых газопроводов в небольших населенных пунктах, а также в начальный период газификации.

Кольцевые сети представляют собой систему замкнутых газопроводов, благодаря чему достигается более равномерный режим давления газа у всех потребителей и упрощается проведение ремонтных и эксплуатационных работ. Положительным свойством кольцевых газовых сетей является также то, что при выходе из строя какого-либо газорегуляторного пункта нагрузку по снабжению потребителей газом принимают на себя другие ГРП.

Смешанная система газоснабжения состоит из кольцевых газопроводов и присоединяемых к ним тупиковых газопроводов.

В настоящее время российские города и другие населенные пункты газифицируют по кольцевой и смешанной системам.

К газоопасным работам относятся:

присоединение (врезка) вновь построенных наружных и внутренних газопроводов к действующим, отключение (обрезка) газопроводов;

пуск газа в газопроводы при вводе в эксплуатацию, расконсервации, после ремонта (реконструкции), ввод в эксплуатацию ГРП (ГРПБ), ШРП и ГРУ;

техническое обслуживание и ремонт действующих наружных и внутренних газопроводов, газового оборудования ГРП (ГРПБ), ШРП и ГРУ, газоиспользующих установок;

удаление закупорок, установка и снятие заглушек на действующих газопроводах, а также отключение или подключение к газопроводам газоиспользующих установок;

продувка газопроводов при отключении или включении газоиспользующих установок в работу;

обход наружных газопроводов, ГРП (ГРПБ), ШРП и ГРУ, ремонт, осмотр и проветривание колодцев, проверка и откачка конденсата из конденсатосборников;

разрытия в местах утечек газа до их устранения;

ремонт с выполнением огневых (сварочных) работ и газовой резки (в том числе механической) на действующих газопроводах, оборудовании ГРП (ГРПБ), ШРП и ГРУ.

Газоопасные работы должны выполняться бригадой рабочих в составе не менее двух человек под руководством специалиста.

Газоопасные работы в колодцах, туннелях, коллекторах, а также в траншеях и котлованах глубиной более одного метра должны выполняться бригадой рабочих в составе не менее трех человек.

Источник: http://lektsii.org/7-73210.html

Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива

При сжигании топлива в топке котла в качестве окислителя используется воздух. Зная количество воздуха необходимого для горения 1 м 3 каждого горючего газа, входящего в газообразное топливо, можно определить теоретическое общее количество воздуха, необходимое для горения всех горючих элементов. Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 м 3 газообразного топлива, зависит от его химического состава. Расчеты, связанные с горением газа, ведутся на 1 м 3 горючего газа при нормальных условиях.

Теоретическое количество воздуха при сжигании 1м 3 сухого газообразного топлива

Таблица 4 — Характеристики природного газа (Гоголево-Полтава) [1 ]

Низшая теплота сгорания сухого газа кДж/м 3

Плотность газа при нормальных условиях, кг/м 3

Таблица 5 — Характеристики сернистого мазута [2]

Низшая теплота сгорания

Если известен элементарный состав рабочей массы топлива, можно теоретически определить количество воздуха, необходимого для горения топлива, и количество образующихся дымовых газов.

Определение теоретического объемов необходимого воздуха для сжигания 1 кг мазута (8.1) и 1 м 3 природного газа (8.2) (данные химического состава топлива взяты из таблицы 4 и 5):

Определение теоретического объема азота в продуктах сгорания мазута, (формула 8.3) и природного газа (формула 8.4):

Объем V 0 H2O включает полный объем водяных паров в продуктах сгорания. Объем V 0 N2 состоит в основном из азота воздуха с небольшим дополнением объема азота из топлива. Для расчета объемов, соответствующих теоретическим условиям горения. Применяются следующие формулы.

Определим объем трехатомных газов при сжигании мазута (формула 8.5) и природного газа (формула 8.6):

Объём трёхатомных газов не зависит от коэффициента избытка воздуха и во всех газоходах остаётся постоянным и равен теоретическому.

Объёмные доли трёхатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении 0,1МПа, определяются по формулам:

Влагосодержание воздуха выражается в кг влаги на кг воздуха. Для перевода кг воздуха в м 3 необходимо умножить выражение на плотность воздуха, а умножением на удельный объём водяного пара мы добиваемся перевода массовых долей пара в объёмные.

Определим теоретический объем водяных паров мазута (формула 8.7) и природного газа (формула 8.8):

Контроль избытка воздуха на котле обычно осуществляют в двух точках газового тракта — в поворотной камере (или за конвективным пароперегревателем высокого давления) и за воздухоподогревателем (в уходящих из котла газах). Разность этих показателей характеризует долю присосов холодного воздуха в поверхностях конвективной шахты, а значение O2 в поворотной камере показывает, выдерживаются ли условия оптимального избытка воздуха в топочной камере, поскольку присосы в горизонтальном газоходе стабильны и незначительны. Прямое определение избытка воздуха в топке технически затруднительно и неудовлетворительно по точности из-за высокой температуры газов и неустойчивой аэродинамики потока.

Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева определим по формуле (8.9):

где — коэффициент избытка воздуха перед газоходом; — коэффициент избытка воздуха после газохода.

Определим избыточное количество воздуха для топки:

Действительный объём водяных паров увеличивается (по сравнению с теоретическим) на количество водяных паров, внесённых с избыточным воздухом:

Действительный объем водяных паров для мазута и природного газа определим по формуле (8.10):

Действительный суммарный объем продуктов сгорания для мазута и природного газа определим по формуле (8.11):

Объемные доли трехатомных газов и водяных паров, а также суммарную объемную долю определим по формулам:

Приведены расчеты для характеристик оставшихся поверхности нагрева производиться аналогично для мазута топки и природного газа.

Расчеты сведем в таблицу 6.

Таблица 6 — Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы

Источник: http://studbooks.net/1824014/matematika_himiya_fizika/raschet_obemov_vozduha_produktov_sgoraniya_szhiganii_dvuh_vidov_topliva

Расчет расхода газа на отопление

Перед тем как рассчитать потребление природного газа на отопление дома или квартиры, надо узнать один важный параметр – тепловые потери жилого здания. Хорошо, когда он правильно высчитан специалистами на стадии проектирования, это значительно повысит точность ваших расчетов. Но на практике такие данные часто отсутствуют, ведь мало кто из домовладельцев уделяет должное внимание проектированию.

Совет. Если у вас есть такая возможность, то стоит заказать расчет тепловых потерь в частной проектной организации. Это поможет не только выяснить средний расход газа на отопление частного дома, но и понять, нужно ли делать его утепление.

Величиной тепловых потерь здания определяется мощность системы отопления и самого котла либо газового конвектора. Поэтому при подборе газового котла для коттеджа или при устройстве автономного отопления квартиры приходится пользоваться следующими усредненными способами определения теплопотерь и мощности оборудования:

  1. По общей квадратуре здания. Суть способа в том, что на обогрев каждого квадратного метра требуется 100 Вт теплоты при высоте потолков до 3 м. При этом для южных районов принимают удельное значение 80 Вт/м², а в северных норма расхода может достигать 200 Вт/м².
  2. По суммарному объему отапливаемых помещений. Здесь на отопление 1 м³ выделяют от 30 до 40 Вт в зависимости от региона проживания.

Примечание. Представленные удельные расходы тепла корректны при разности температур между улицей и внутри помещений около 40 °С.

Выходит, что на обогрев жилья площадью 100 м² нужно порядка 10—12 кВт тепла в час во время сильных холодов и при расположении дома в средней полосе. Соответственно, для коттеджа 150 м² потребуется около 15 кВт тепловой энергии, для 200 м² – 20 кВт и так далее. Теперь можно и посчитать, какой максимальный расход газа покажет газовый котел в самые холодные дни, для чего используется формула:

V = Q / (q х КПД / 100), где:

  • V – объемный расход природного газа в час, м³;
  • Q – величина теплопотерь и мощности отопительной системы, кВт;
  • q – низшая удельная калорийность природного газа, в среднем составляет 9.2 кВт/м³;
  • КПД – коэффициент полезного действия газового котла или конвектора.

Примечание. КПД теплогенераторов на природном газе колеблется в пределах 84—96% в зависимости от конструкции. Самые простые энергонезависимые агрегаты имеют КПД 86—88%, конвекторы 84—86%, высокотехнологичные конденсационные котлы – до 96%.

Расчет горения природного газа проектный

1.1.1. Исходные данные:

Химический состав сухого газа (в % по объему):

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CO2 N2 Сумма
98,0% 0,5% 0,3% 0,1% 0,2% 0,1% 0,8% 100,0%

Содержание влаги в рабочем газе, Wp=1%;

Коэффициент избытка воздуха при горении, á = 1,2;

Влагосодержание атмосферного воздуха, d = 10 г/кг;

Температура подогрева воздуха, tв = 20 °C.

1.1.2. Пересчитываем состав сухого газа на влажный рабочий газ при содержании H2O = 1%:

CH вл 4 = 98,0 ⋅ 0,99 = 97%

При точности анализа – один знак после запятой, другие составляющие газа остаются без изменений, т.е. состав рабочего газа будет:

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CO2 N2 H2O Сумма
97,0% 0,5% 0,3% 0,1% 0,2% 0,1% 0,8% 1,0% 100,0%

1.1.3.Теплота сгорания газа:

Q p н = 385,18 ⋅ 97,0 + 637,48 ⋅ 0,5 + 912,3 ⋅ 0,3 + 1186,46 ⋅ 0,1 + 1460,77 ⋅ 0,2 = 35746,69 , кДж/нм 3

Q p н = 85,55 ⋅ 97,0 + 152,26 ⋅ 0,5 + 217,9 ⋅ 0,3 + 283,38 ⋅ 0,1 + 348,9 ⋅ 0,2 = 8538 , ккал/нм 3 .

1.1.4.Теоретически необходимое количество сухого воздуха:

V о в = 4,762 (2 ⋅ 97 + 3,5 ⋅ 0,5+ 5 ⋅ 0,3+ 6,5 ⋅ 0,1+ 8 ⋅ 0,2)/100 = 4,762 ⋅ 199,5/100 = 9,5 нм 3 /нм 3 .

1.1.5.Теоретически необходимое количество воздуха с учетом его влажности:

V о в .вл = (1+0,0016d) ⋅ V о в , нм 3 /нм 3

V о в .вл = (1+0,0016 ⋅ 10) ⋅ 9,5 = 9,65 нм 3 /нм 3 ,

где: 0,0016 = 1,293/(0,804 ⋅ 1000) представляет собой коэффициент пересчета весовых единиц влаги воздуха, выраженных в г/кг сухого воздуха, в объемные единицы – нм 3 водяных паров, содержащихся в 1 нм 3 сухого воздуха.

1.1.6. Действительное количество сухого воздуха при коэффициенте избытка воздуха α=1,2:

Vα = α ⋅ V о в = 1,2 ⋅ 9,5 = 11,4 нм 3 /нм 3

1.1.7.Действительное количество атмосферного воздуха при коэффициенте избытка α=1,2:

V ′α = α ⋅ V о в .вл = 1,2 ⋅ 9,65 = 11,58 нм 3 /нм 3

1.1.8.Количество продуктов горения при α=1,2:

VCO 2 = 0,01(0,1 + 97 + 2 ⋅ 0,5 + 3 ⋅ 0,3 + 4 ⋅ 0,1 + 5 ⋅ 0,2) = 1,004 нм 3 /нм 3

VH2 O = 0,01(2 ⋅ 97 + 3 ⋅ 0,5 + 4 ⋅ 0,3 + 5 ⋅ 0,1 + 6 ⋅ 0,2 + 1,0 + 0,16 ⋅ 10 ⋅ 11,4) = 2,176 нм 3 /нм 3

VN 2 = 0,01 ⋅ 0,8 + 0,79 ⋅ 11,4 = 9,014 нм 3 /нм 3

VO 2 = 0,21(α — 1)V о в , нм 3 /нм 3

VO 2 = 0,21 ⋅ (1,2 — 1) ⋅ 9,5 = 0,399 нм 3 /нм 3

Общее количество продуктов горения:

VДГ = 1,004 + 2,176 + 9,014 + 0,399 = 12,593 нм 3 /нм 3

1.1.9. Процентный состав продуктов горения:

СО2 = 1,004 ⋅ 100/12,593 ≅ 7,973%

H2O = 2,176 ⋅ 100/12,593 ≅ 17,279%

N2 = 9,014 ⋅ 100/12,593 ≅ 71,579%

O2 = 0,399 ⋅ 100/12,593 ≅ 3,168%

Итого: 99,999% или с точностью до двух знаков после запятой – 100%.

1.1.10.Материальный баланс процесса горения на 100 нм 3 газа (перевод нм 3 каждого газа в кг производят путем умножения на его плотность ño, кг/нм 3 ).

Приход кг % Расход кг %
Природный газ: Продукты горения:
CH4=97,0 ⋅ 0,717 69,55 4,466 CO2=1,004 ⋅ 100 ⋅ 1,977 198,49 12,75
C2H6=0,5 ⋅ 1,356 0,68 0,044 H2O=2,176 ⋅ 100 ⋅ 0,804 174,95 11,23
C3H8=0,3 ⋅ 2,020 0,61 0,049 N2=9,014 ⋅ 100 ⋅ 1,251 1127,65 72,42
C4H10=0,1 ⋅ 2,840 0,28 0,018 O2=0,399 ⋅ 100 ⋅ 1,429 57,02 3,66
C5H12=0,2 ⋅ 3,218 0,644 0,041 Неувязка -0,91 -0,06
CO2=0,1 ⋅ 1,977 0,20 0,013 Итого: 1551,2 100,00
N2=0,8 ⋅ 1,251 1,00 0,064
H2O=1,0 ⋅ 0,804 0,80 0,051
Воздух:
O2=199,5 ⋅ 1,2 ⋅ 1,429 342,1 21,964
N2=199,5 ⋅ 1,2 ⋅ 3,762 ⋅ 1,251 1126,68 72,415
H2O=0,16 ⋅ 10 ⋅ 11,4 ⋅ 0,804 14,66 0,941
Итого: 1557,2 100,0

1.1.11.Общая энтальпия продуктов горения при tв=20 °C и áв=1,2:

iобщ = 35746,69/12,593 + 11,58 ⋅ 26,38/12,593 = 2862,9 кДж/нм 3 или

iобщ = 8538/12,593 + 11,58 ⋅ 6,3/12,593 = 683,8 ккал/нм 3 ,

i ′в может быть определена также по i-t диаграмме рис. 7.1.

1.1.12.Теоретическая температура горения при α=1,2

tтеор=1775 °С, по i-t диаграмме рис. 7.2.

1.1.13.Коэффициент сохранения тепла в топке:

ϕ = 1 – q5 /100= 1 – 0,5/100 = 0,995

где: q5 – потери тепла в окружающую среду, зависят от конструктивных особенностей топки, в примере q5 принимаем равными 0,5%.

1.1.14.Действительная энтальпия газов в топке:

i ′ общ = 2862,9 ⋅ 0,995 =2848,6 кДж/нм 3 или

i ′ общ =683,8 ⋅ 0,995 = 680,4 ккал/нм 3

1.1.15.Действительная средняя температура газов в топке:

tдейст ≈ 1750 °С, по i-t диаграмме рис. 7.2.

Источник: http://www.rosteplo.ru/w/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9

Природный газ. Горение газа.

Потребление газа на ГВС

Когда вода для хозяйственных нужд подогревается с помощью газовых теплогенераторов – колонки или котла с бойлером косвенного нагрева, то для выяснения расхода горючего надо понять, сколько же требуется воды. Для этого можно поднять данные, прописанные в документации и определяющие норму на 1 человека.

Другой вариант – обратиться к практическому опыту, а он гласит следующее: для семьи из 4 человек при нормальных условиях достаточно нагреть 1 раз в сутки 80 л воды от 10 до 75 °С. Отсюда рассчитывается потребное на нагрев воды количество тепла по школьной формуле:

  • с – теплоемкость воды, составляет 4.187 кДж/кг °С;
  • m – массовый расход воды, кг;
  • Δt – разница между начальной и конечной температурой, в примере равна 65 °С.

Для вычисления предлагается не переводить объемное потребление воды в массовое, считать что эти величины одинаковы. Тогда количество теплоты будет:

4.187 х 80 х 65 = 21772,4 кДж или 6 кВт.

Остается подставить это значение в первую формулу, где будет учитываться КПД газовой колонки или теплогенератора (здесь — 96%):

V = 6 / (9.2 х 96 / 100) = 6 / 8.832 = 0.68 м³ природного газа 1 раз в сутки уйдет на подогрев воды. Для полной картины сюда же можно прибавить расход газовой плитой на приготовление пищи из расчета нормы 9 м³ горючего на 1 проживающего человека в месяц.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЪЕМ ВОЗДУХА И ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Е сли известен элементарный состав рабочей массы топлива, можно теоретически определить количество воздуха, необходимого для горения топлива, и количество образующихся дымовых газов.

Количество воздуха, необходимое для горения, вычисляют в кубических метрах при нормальных условиях (0°С и 760 мм рт. ст)-для 1 кг твердого или жидкого топлива и для 1 м 3 газообразного.

Теоретический объем сухого воздуха. Для полного сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива теоретически необходимый объем воздуха, м 3 /кг, находят делением массы израсходованного кислорода на плотность кислорода при нормальных условиях ρ Н О 2 = 1,429 кг/м3 и на 0,21, так как в воздухе содержится 21% кислорода

Для полного сгорания 1 м 3 сухого газообразного топлива необходимый объем воздуха, м3/м3,

В приведенных формулах содержание элементов топлива выражается в процентах по массе, а состав горючих газов СО, Н2, СН4 и др. — в процентах по объему; СmНn — углеводороды, входящие в состав газа, например метан СН4 (m = 1, n = 4), этан С2Н6 (m = 2, n = 6) и т. д. Эти цифровые обозначения составляют коэффициент (m + n/4)

Пример 5. Определить теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива следующего состава: С р =52,1%; Н р =3,8%; S р 4 = 2,9%; N р =1,1%; O р =9,1%

Подставляя эти величины в формулу (27), получим B = 0,0889 (52,1 + 0,375 • 2,9) + 0,265 • 3,8 — — 0,0333 • 9,1 = 5,03 м3/кг.

Пример 6. Определить теоретическое количество воздуха, необходимое для горения 1 м3 сухого газа следующего состава:

Подставляя числовые значения в формулу (29), получим

Теоретический объем дымовых газов. При полном сгорании топлива дымовые газы, уходящие из топки, содержат: двуокись углерода СО2, пары Н2О (образующиеся при сгорании водорода топлива), сернистый ангидрид SО2, азот N2 — нейтральный газ, поступивший в топку с кислородом воздуха, азот из состава топлива Н2, а также кислород избыточного воздуха О2. При неполном сгорании топлива к указанным элементам добавляются еще окись углерода СО, водород Н2 и метан СН4. Для удобства подсчетов продукты сгорания разделяют на сухие газы и водяные пары.

Объем сухих газов принимают за 100%. При полном сгорании топлива состав сухих продуктов сгорания (в процентах по объему) следующий:

Количество воздуха для сжигания природного газа: формулы и примеры расчетов

От качества процесса горения зависит эффективность работы всевозможного газового оборудования. На что прямо влияет количество воздуха для сжигания природного газа, вычислить которое совсем несложно. Почему бы не позаботиться об эффективности расхода топлива и повышении КПД оборудования, выполнив необходимые расчеты самостоятельно, ведь верно?

Но как это правильно сделать и где взять данные для вычислений? Чтобы разобраться в этой теме, давайте рассмотрим в рамках нашей статьи теорию расхода воздуха на сжигание газа, познакомимся с наиболее простыми формулами для вычисления необходимого объема воздуха. А также поговорим о практической пользе этих вычислений.

Пример расчета

В качестве примера предлагается взять квартиру площадью 80 м² в средней полосе Российской Федерации. Для ее обогрева в самый холодный период потребуется 80 м² х 100 Вт = 8000 Вт или 8 кВт. Предполагается установить современный конденсационный котел на природном газе с КПД 96%. Тогда расчет расхода газа на отопление выглядит таким образом:

V = 8 / (9.2 х 96 / 100) = 8 / 9,768 = 0.91 м³/ч

Нетрудно посчитать, сколько горючего потребуется в сутки: 0.91 х 24 = 21.84 м³. Но для определения расходов на потребление природного газа нужно знать более реальные цифры, к примеру, его средний расход в квартире за весь отопительный сезон. Поскольку в течение этого сезона происходят значительные колебания температуры, то предполагается, что среднее количество топлива будет вдвое меньше максимального.

Тогда среднесуточное потребление газа на обогрев квартиры составит 21.84 м³ / 2 = 10.92 м³. Остается только умножить это число на продолжительность отопительного сезона, в Москве он длится 214 суток: 10.92 х 214 = 2336.9 м³. Сделав помесячную разбивку, несложно определить стоимость автономного отопления квартиры.

Для вычисления среднего расхода газа в квартире можно пойти и другим путем. Сначала выяснить расход газа на получение 1 кВт тепловой энергии, а затем помножить это значение на 8 кВт. Расчетная формула для вычисления объема топлива на 1 кВт тепла такая:

v = 1 / (q x КПД / 100), где v – это и есть искомый объем в м³/ч.

Соответственно, 1 / (9.2 х 0.96) = 0.113 м³/ч, а на всю квартиру это будет 0.113 х 8 = 0.905 м³/ч с небольшой погрешностью. Дальше вычисления ведутся так же, как это описано выше.

Примечание. В расчет не принято количество газа, расходуемое газовой плитой и на ГВС, о чем пойдет речь далее.

Выводы и полезное видео по теме

Приложенный ниже видеоматериал позволит выявлять недостаток воздуха при горении газа без каких-либо расчетов, то есть визуально.

Рассчитать количество воздуха, необходимого для эффективного горения любого объема газа можно за считанные минуты. И владельцам недвижимости, оборудованной газовым оборудованием, следует об этом помнить. Так как в критический момент, когда котел или любой другой прибор будет работать неправильно, умение вычислять количество воздуха, нужное для эффективного горения, поможет выявить и устранить неполадку. Что, кроме того, повысит безопасность.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными сведениями и рекомендациями? Или у вас остались вопросы по расчету? Задавайте их в блоке комментариев, пишите свои замечания, принимайте участие в обсуждении.

Источник: http://sovet-ingenera.com/gaz/docs/kolichestvo-vozduha-dlya-szhiganiya-prirodnogo-gaz.html

Газообразные продукты сгорания состоят из трехатомных газов СО2 и SО2, сумму которых принято обозначать символом RO2, и двухатомных газов — кислорода О2 и азота N2.

Тогда равенство будет иметь вид:

при полном сгорании

при неполном сгорании

Объем сухих трехатомных газов находится делением масс газов СО2 и SО2 на их плотность при нормальных условиях.

Объем газов, получающийся при сжигании 1 кг топлива, определяется по реакциям горения и их выражениям в киломолях

Рсо2 = 1,94 и Psо2 = 2,86 кг/м3 — плотности двуокиси углерода и сернистого газа при нормальных условиях.

Источник: http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Boiler/THEORETICAL_VOLUME_OF_AIR_AND_SMOKE_GASES.htm

РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА И РАСХОДА ВОЗДУХА

Расчет ведем на 100 м 3 природного газа. Для расчета горения природного газа составим таблицу 39.

Таблица 39 Состав природного газа, кг

Соединения Всего H C O N S
м 3 кг
CH4 C2H6 CO2 H2S N2 88,5 6,17 0,7 0,17 4,46 63,2 8,25 1,38 0,26 5,56 15,8 1,65 – 0,015 – 47,4 6,6 0,38 – – – – 1,0 – – – – – – 5,56 – – – 0,245 –
Всего 78,65 17,465 54,38 1,0 5,56 0,245

Определим расход кислорода при α=1,0.

На сжигание составляющих газа потребуется кислорода, кг:

283,965 кг, или 198,78 м 3

Теоретическая потребность воздуха, обогащенного до 25% О2, составит 198,78/0,25=795,10 м 3 . В нем содержится азота 795,10–198,78=596,32 м 3 , или 745,4 кг.

Примем, что 1 м 3 воздуха содержит 0,0117 м 3 влаги. С воздухом поступит влаги 795,10•0,0117=9,30 м 3 , или 7,46 кг.

Теоретический состав газов будет:

кг м 3 %
CO2 H2O SO2 N2 144,0+1,0+54,0+0,38= 139,72+17,465+7,46= 0,245+0,245= 745,4+5,56= 199,38 164,645 0,49 750,96 101,5 204,89 0,17 600,76 11,2 22,5 0,02 66,28
Итого 1115,475 907,32

Теплота сгорания газа при α=1 равна 8659,6 ккал/м 3 .

Определим количество кислорода, состав газов и теплоту сгорания газа при α=0,8: поступит кислорода 283,965•0,8=227,17 кг, или 159,02 м 3 , с ним азота 159,02/0,25•0,75=477,06 м 3 , или 596,3 кг. Всего поступит воздуха 159,02+477,06=636,08 м 3 . С воздухом поступит влаги 636,08•0,0117=7,44 м 3 =5,57 кг.

Сжигание природного газа при недостатке кислорода и высоких температурах по данным И.В. Лаврова, характеризуется образованием СО, Н2 и Н2О и СО2, т.е. протекают реакции:

2СО + О2 = 2СО2 + 135280 ккал. (4)

Согласно исследованиям Уральского политехнического института им. С.М. Кирова, при сжигании природного газа при высоких температурах (свыше 900 0 С) и коэффициенте избытка воздуха α=0,8 содержание водорода в отходящих газах не превышает 1% вследствие его высокой скорости сгорания. На основании этих данных определим состав и количество продуктов горения газа.

По реакции (1) потребуется кислорода 63,2•16/16=63,2 кг.

Образуется СО 63,2•28/16=110,6 кг; Н2 63,2•4/16=15,8 кг.

По реакции (2) потребуется кислорода 8,25•64/30=17,6 кг.

Образуется СО 8,25•56/30=15,4 кг; Н2 8,25•2/30=0,55 кг; Н2О 8,25•36/30=9,9 кг.

По реакции (3) прореагирует 95% Н2, образующегося при сгорании метана и этана: (15,8+0,55)•0,95=15,53 кг. Израсходуется кислорода 15,53•32/4=124,24 кг. Образуется Н2О 15,53•36/4=139,77 кг.

Останется свободного кислорода 227,17–63,2–17,6–124,24=22,13 кг. С этим кислородом прореагирует СО 22,13•56/32=38,73 кг. Образуется СО2 38,37•88/56=60,86 кг.

По данным расчетов определим объем и состав отходящих газов при α=0,8:

кг м 3 % (объемн)
CO CO2 H2O H2 S N2 110,6+15,4–38,73= 60,865+1,38= 9,9+139,77+5,57= 596,3+5,56= 87,27 62,245 155,24 0,82 0,245 601,86 69,8 31,7 193,2 9,2 0,17 481,5 8,9 4,0 24,6 1,2 0,02 61,28
Итого 907,680 785,57

Выход отходящих газов на 1,0 м 3 природного газа будет равен 785,57/100=7,86 м 3 .

Определим энтальпию газов. Количество тепла, выделяющееся по реакциям (1) – (4):

(1) (2) (3) (4) 63,2:16•8520=33654 8,25:30•147860=40661 15,53:2•57800=448817 38,73:28•67640=93561
Всего

Энтальпия 1 м 3 газов 616693/785,57=785 ккал.

В действительности с учетом потерь тепла через кладку и на испарение влаги воздуха, а также реакций диссоциации энтальпия газов будет несколько ниже, но поскольку эти потери невелики, то в расчете они не учитываются. Определим температуру газов, вдуваемых в ванну, методом подбора по найденному выше составу, ккал/м 3 :

t=2100 0 С t=2000 0 С
CO CO2 H2O H2 S N2 0,089•758,1=67,47 0,04•1224=48,96 0,246•985=242,31 0,012•709=8,51 0,0002•289=0,06 0,6128•750,6=459,97 CO CO2 H2O H2 S N2 0,089•718,4=63,94 0,04•1159=46,36 0,246•929=228,53 0,012•672=8,06 0,0002•275,1=0,05 0,6128•712,2=436,44
Итого 827,28 ккал/м 3 Итого 783,38 ккал/м 3

Находим температуру, при которой газы будут иметь энтальпию, равную 785 ккал:

827,28–783,38/100=0,439 ккал/ 0 С;

(785–783,38)/0,439=4 0 С; tr=2004 0 С.

Для определения расхода газа, необходимого для переработки 100 кг шлаков, составим уравнение теплового баланса.

1. С газами 785•7,86X ккал.

2. Тепло, вносимое жидким шлаком при температуре 1150 0 С:

3. С твердым пиритом 5•25•0,13=16,25 ккал.

Всего приход тепла составит 33350+16,25+6170,1Х.

1. С жидким шлаком при 1300 0 С: 87,9•1300•0,31=35423,7 ккал.

2. С жидким штейном при 1200 0 С: 5,192•1200•0,21=1308,4 ккал.

3. Тепло, уносимое возгонами при 1300 0 С: 11,1•1300•0,20=2886,0 ккал.

4. Расход тепла на эндотермические реакции: восстановление ZnO до Zn по реакции ZnO + СО = Zn + СО2 – 15534 ккал; 6,25/65,4•15534=1484,5 ккал; восстановление РbО до Рb по реакции РbО + СО = Рb + СО2 – 4764 ккал; 1,11•207,2•4764=25,5 ккал.

Разложение пирита: FeS2 → FeS + S – 19800 ккал; 5/119,85•19800=826 ккал.

С парами серы уйдет 0,808•1300•0,403=423,3 ккал.

Всего расход тепла на эндотермические реакции составит 2759,3 ккал.

5. Тепло, уносимое газами при 1300 0 С. На реакции восстановления ZnO и РbО израсходуется СО, кг:

ZnO РbО 6,25•28/65,4=2,68 1,11•28/207,2=0,15
Всего 2,83 кг, или 2,26 м 3

Таким образом, количество СО2 составит 2,83•44/28=4,45 кг, или 2,26 м 3 .

Определим тепло, уносимое газами, с учетом реакций восстановления, ккал:

СО СО2 Н2О Н2 S N2 (0,089•7,86Х–2,26)•460,2=321,9Х–1040 (0,04•7,86Х+2,26)•714,7=224,7Х+1615,2 0,246•7,86Х•555,7=1074,5Х 0,012•7,86Х•420,0=39,6Х 0,0002•7,86Х•177,5=0,ЗХ 0,6128•7,86Х•444,9=2142,9X
Итого 3803,9Х+575,2 ккал

6. Потери тепла с охлаждающей водой на основании данных практики примем равными 15% от прихода тепла: (33666,75+6170,1Х)•0,15=5004,9+925,5Х ккал. Всего расход тепла составит:

33666,25+6170,1Х=47957,5+4729,4Х, находим X=10,13 м 3

Определим состав газов на выходе из ванны:

м 3 % (объемн)
СО СО2 Н2О Н2 S N2 7,08–2,26=4,82 3,18+2,26=5,44 19,59 0,964 0,17 48,79 6,1 6,8 24,6 1,2 0,02 61,28

Определим энтальпию газов, выходящих из ванны при 1300 0 С (таблица 25), ккал:

СО СО2 Н2О Н2 S N2 4,82•460,2=2220,2 5,44•714,7=3887,9 19,59•555,7=10880,6 0,964•420,0=403,2 0,17•177,5=30,2 48,79•444,9=21706,7
Всего 39128,8 ккал

В среднем энтальпия 1 м 3 газа равна 491,1 ккал.

По данным расчетов составим тепловой баланс процесса на 100 кг шлаков (таблица 40).

ТАБЛИЦА 40 Тепловой баланс шлаковозгоночного процесса на 100 кг шлаков

Приход тепла Расход тепла
Статьи баланса ккал % Статьи баланса ккал %
Шлак Пирит Топочные газы 16,25 34,8 0,01 65,19 Шлак Штейн Возгоны Эндометрические реакции Отходящие газы Охлаждающая вода 35423,7 1308,4 2886,0 2759,3 39128,8 14380,2 36,9 1,4 3,0 2,9 40,8 15,0
Итого 95869,25 Итого 95886,4

Примечание. Невязка 0,01%.

Определим количество кислорода, необходимого для дожигания газа, выходящего из ванны печи.

В газе содержится: 4,82 м 3 СО; 0,964 м 3 Н2; 0,17 м 3 S; 6,25 кг Zn; 1,1 кг Рb и 0,57 м 3 S от пирита.

Расход кислорода на дожигание составит, кг:

СО Н2 Zn Рb S 4,82/2=2,41 м 3 , или 3,44 кг 0,964/2=0,482 м 3 , или 0,7 кг 6,25•16/65,4=1,530 кг 1,1•16/207,2=0,08 кг 0,74•32/32=0,74 м 3 или 1,05кг
Итого 6,80 кг

С кислородом, при условии, что дожигание осуществляется за счет подсоса воздуха, поступит азота 6,80/0,23•0,77=22,8 кг. Объем подсасываемого воздуха составит 6,80/32•22,4+22,8/28•22,4=22,8 м 3 ≈23,0 м 3 . В нем 23,0•0,21=4,80 м 3 кислорода и 23,0•0,79=18,20 м 3 азота.

Примем, что дожигание происходит при α=1,1. Больший подсос нежелателен, так как перегружает пылеулавливающие устройства. Потребуется воздуха 23,0•1,1=25,30 м 3 . В нем 25,30•0,21=5,3 м 3 кислорода; 25,30•0,79=20,00 м 3 азота и 25,30•0,0117=0,29 м 3 влаги. От дожигания газа образуется:

кг м 3
СО2 Н2О SО2 4,82•28/22,4+3,44=9,46 0,964/22,4•2+0,7=0,79 0,245•2+0,808•2=2,1 4,82 0,98 0,74

Выделится тепла при образовании, ккал:

CO2 H2O SO2 4,82•67640/44=7409,6 0,98•57800/18=3142,2 2,1•70960/64=2328 ZnO РbO 6,25•83170/65,4=7948 1,1•52400/207,2=278,2

Газы на входе в котел-утилизатор после дожигания будут иметь следующий состав:

м 3 % (объемн)
СО2 Н2О SО2 N2 О2 5,44+4,82=10,26 19,59+0,98=20,57 0,16+0,58=0,740 48,79+20,0=68,79 2,0 10,0 20,10 0,70 67,25 1,95

В газах содержится тепла 39102,2+21111,1=60213,3 ккал, или на 1 м 3 60213,3/102,36=588,23 ккал.

С учетом потерь тепла в кессонах колошника, равных 15%, энтальпия газов будет составлять 588,2–0,15•588,2=500,0 ккал.

Методом подбора определим температуру газов, поступающих в котел-утилизатор (таблица 25). Задаем для этого две возможные температуры (1400 и 1300 0 С) и производим подсчет, ккал/м 3 :.

t=1400 0 С t=1300 0 С
СО2 Н2О SО2 N2 О2 0,10•777,8=77,78 0,2010•607,2=122,05 0,0070•775,3=5,43 0,6725•482,9=324,75 0,019•509,8=9,94 СО2 Н2О SО2 N2 О2 0,10•714,7=71,47 0,2010•555,7=111,70 0,0070•715,3=5,00 0,6725•444,9=299,20 0,019•470,5=9,20
Итого 539,95 ккал/м 3 Итого 496,57 ккал/м 3

Запас тепла в полученных нами газах (500,0 ккал) ближе к подсчету для 1300 0 С.

Корректируем полученные данные и находим температуру газов:

(500,0–491,64)/(539,99–496,57)•0,01+1300=1319 0 С.

Источник: http://megalektsii.ru/s30656t8.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
KSEO-MSK