Для топлива заданного примерного состава определить высшую и низшую теплоту сгорания топлива

1. Определение высшей и низшей теплоты сгорания топлива
Для определения удельной теплоты сгорания используем формулы Д.И. Менделеева [1]:
Определяем высшую удельную теплоту сгорания топлива
Qв = 339С+1256Н-109(О-S) (1.1)
Qв= 339х84,5+1256х14,4-109х(0,7-0,4) = 28645,5+18086,4-32,7 =
46699,2 кДж/кг = 46,7МДж/кг
Определяем низшую удельную теплоту сгорания топлива:
Qн = 339С+1256Н-109(О-S)-25W (1.2)
Qн = 339х84,5+1256х14,4-109х(0,7-0,4)-25W = 28645,5+18086,4-32,7 =
2. Определение действительного количества воздуха для сжигания 1 кг топлива [2]
Количество воздуха Lт.в. (кг), теоретически необходимое для сжигания 1 кг топлива:
Lт.в. = (2,67С+8Н+S-O)/23,2 (2.1)
Lт.в. = (2,67х84,5+8х14,4 +0,7-0,4)/23,2=(225,16+115,2+0,3)/23,2=14,68м3
Теоретически необходимое количество воздуха Lт.в. (м3) при его плотности ρ=1,293 кг/м3
Lт.в. = (2,67С+8Н+S-О)/30 (2.2)
Lт.в. = =(225,16+115,2+0,3)/30 =11,35
Действительно израсходованное количество воздуха [ стр. 59]:
L= Lд.в./ Lт.в (2.3)
отсюда
Lд.в.= х Lт.в (2.4),
где - коэффициент избытка воздуха
Lд.в.= 1,5х 11,35 = 17,025 м3
3. Определить теплоту сгорания горючей смеси [ стр. 61]
Q с.г. =Qн/(1+ Lт.в),
где Qн – низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг; - коэффициент избытка воздуха; Lт.в – теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива, кг.
4. Определение количество продуктов сгорания топлива при коэффициент избытка воздуха 1,5
[ ]
C=84,5%, Н=14,4%, S=0,4%; О=0,7%
5. Как производится определение теплоты сгорания топлива опытным путем?
Для определения теплоты сгорания топлива опытным путем используют калориметрическую установку, основными элементами которой являются бомба и калориметр. Сущность метода заключается в сжигании навески испытуемого жидкого топлива в калориметрической бомбе (при постоянном объеме) в среде сжатого кислорода и определении количества теплоты, выделившейся при сгорании.
Калориметрическая бомба, изготовленная из нержавеющей стали, представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, закрытый крышкой . Она крепится к корпусу накидной гайкой. В ее каналы для впуска и выпуска газов ввернуты штуцера с колпачками. Трубка предназначена для заполнения бомбы кислородом, одновременно она служит электродом. Выпускной штуцер снабжен игольчатым вентилем. В крышку ввернут токоведущий стержень с кольцом для удержания чашки. Бомба самоуплотняется давлением наполняющего ее газа; при гидравлическом испытании она должна выдерживать давление 10 МПа.
Бомбу помещают в калориметр, который состоит из калориметрического сосуда и термостатирующей оболочки. Калориметрический сосуд цилиндрической формы выполнен из тонкого тщательно отполированного металлического листа. Оболочка представляет собой двухстенный металлический кожух, защищающий калориметрический сосуд от воздушных потоков и колебаний температуры окружающей среды.
В чашечку наливают 0,5...0,6 г испытуемого нефтепродукта. Между электродами и прикрепляют запальную проволоку (железную, никелиновую, константановую или медную) диаметром 0,1...0,2 мм. Ее изгибают в виде петли, в которую укрепляют полоску запальной пленки. В бомбу наливают 1 мл дистиллированной воды.
Между бомбой и кислородным баллоном включают редуктор с манометром и наполняют калориметрическую бомбу до требуемого давления (2,9 МПа для жидкого топлива).
Бомбу устанавливают на дно калориметрического сосуда, который заливают дистиллированной водой до полного погружения бомбы. Колпачки должны выступать над водой. Температуру воды в калориметре замеряют специальным термометром с ценой деления 0,01 °С. Затем замыкают цепь электрического тока, подсоединенную к клеммам бомбы