Состав сухих газов, об. %:
метан этан пропан Н-бутан сероводород двуокись углерода азот влагосодержание
СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 Н2S СО2 N2 d, г/м3
87,5 4,2 1,9 1,2 0,5 2,4 2,3 14
Определить: теплоту сгорания топлива; количество воздуха, необходимого для горения; выход продуктов сгорания.
Ответ
QHP=36655,893 кДж/м3; Vв=11,24 м3/м3; V(N20)=7,74 м3/м3; V(RO2)=1,07 м3/м3; V(H2O)=2,14 м3/м3; Vdг=12,42 м3/м3
Решение
Пересчитаем сухой газ на влажный.
Влажность топлива:
Wr=100·dr/(803,6+dr)=100·14/(803,6+14)=1,712328≈1,712 %
Коэффициент пересчета:
K=100-Wr100=100-1,712100=≈0,983
CH4вл=K·CH4c=0,983·87,5=86,002 %;
C2H6вл=K·C2H6c=0,983·4,2=4,128 %;
C3H8вл=K·C3H8c=0,983·1,9=1,868 %;
C4H10вл=K·C4H10c=0,983·1,2=1,179 %;
H2Sвл=K·H2S c=0,983·0,5=0,491 %
CO2вл=K·CO2c=0,983·2,4=2,359 %/
N2вл=K·N2c=0,983·2,3=2,261 %;
Сумма всех компонентов влажного газа должна быть равна 100 %:
86,002+4,128+1,868+1,179+0,491+2,359+2,261+1,712=100%
Теплота сгорания топлива:
QHP=358,2·CH4+637,5·C2H6+912,5·C3H8+1186,5·C4H10+234,1·H2S=
=358,2·86,002+637,5·4,128+912,5·1,868+1186,5·1,179+234,1·0,491=
=36655,893 кДж/м3
Теоретически необходимое количество воздуха:
Vв0=0,0476[0,5·CO+0,5·N2+1,5·H2S+∑(m+n4)CmHn-O2]=
=0,0476[0,5·2,261+1,5·0,491+(1+44)·86,002+(2+64)·4,128+(3+84)·1,868+
+(4+104)·1,179]=9,773351≈9,773 м3/м3
Действительное количество воздуха (коэффициент избытка воздуха α принимаем равным 1,15):
Vв=α·Vв0=1,15·9,773=11,24 м3/м3
Теоретическое количество азота:
V(N20)=0,79·Vв0+N2100=0,79·9,773+2,261100=7,74 м3/м3
Количество трехатомных газов:
V(RO2)=0,01[CO2+CO+H2S+∑mCmHn]=0,01[2,359+0,491+86,002+2·4,128+3·1,868+4·1,179]=1,07 м3/м3
Количество водяных паров продуктов сгорания:
V(H2O)=0,01·[H2S+H2+∑n2CmHn+0,124·dг]+0,016·Vв0=0,01·[0,491+2·86,002+
+3·4,128+4·1,868+5·1,179+0,124·14]+0,016·9,773=2,1388≈2,14 м3/м3
Объем дымовых газов:
Vdг=V(RO2)+V(N20)+(α-1)Vв0+V(H2O)=1,07++7,74+(1,15-1)·9,77+2,14=
=12,42 м3/м3
Ответ: QHP=36655,893 кДж/м3; Vв=11,24 м3/м3; V(N20)=7,74 м3/м3; V(RO2)=1,07 м3/м3; V(H2O)=2,14 м3/м3; Vdг=12,42 м3/м3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
