Воздух, необходимый для горения веществ и материалов

Индивидуальные химические вещества

Расчет производится по следующей формуле:

Vво = 4,76×b [м33] или [кмоль/кмоль],

где (4,76 = 1 + 3,76) - это количество воздуха, в котором содержится 1 кмоль О2;

b - отношение количества молекул окислителя к количеству молекул горючего в уравнении реакции горения:

b = no2 / nг

Например, для метана bсн4 = 2/1 = 2.

Уравнение (17.4) в основном используется для газообразных горючих веществ.

Для твердых и жидких горючих веществ применяется уравнение:

Vво = 4,76b×Vог 3/кг]

Для заданных условий имеем:

Vвт,р = 4,76b×Vот,рг 3/кг]

В этом случае предварительно рассчитывается по уравнению состояния идеальных газов объем 1 кмоля газов для заданных условий.

Мг - молярная масса горючего вещества.

Вещество сложного состава

Общий объем воздуха, необходимый для горения единицы массы вещества, будет складываться из объемов воздуха, необходимых для горения каждого из элементов, входящих в состав вещества, за вычетом объема воздуха, соответствующего количеству кислорода, содержащегося в веществе:

где Vво(с), Vво(н), Vво(s) - количество воздуха, необходимое для горения единицы массы соответствующего элемента (м3/кг);

Vво(о) - количество воздуха, в котором содержится 1 кг кислорода (м3/кг);

C, H, S, O - содержание соответствующего элемента в горючем веществе (% вес.).

Определим значения Vво(с), Vво(н), Vво(s)

С + О2 = СО2

nc = 1; no2 = 1; b(с) = 1;

Vво(с) = (4,76×1×Vo)/12;

 

Н2 + 0,5О2 = Н2О

nн = 1; no2 = 0,5; b(н) = 0,5;

Vво(н) = (4,76×0,5×Vo)/2;

 

S + О2 = SО2

ns = 1; no2 = 1; b(s) = 1;

Vво(с) = (4,76×1×Vo)/32.

Находим значение Vво(о) 1 кмоль О2 (32 кг) занимает объем при нормальных условиях Vo. Так как в воздухе на каждый объем кислорода приходится 3,76 объема азота, то 32 кг кислорода будет содержаться в 4,76×Vo м3 воздуха. Тогда Vво(о) = (4,76Vo)/32.

Подставляя полученные значения в уравнение и принимая, что Vo = 22,4 м3/кмоль, получаем:

Vво = 0,267 (С/3 + Н + (S-О)/8) [м3/кг]

Смесь газов

Для расчетов Vво необходимо провести расчеты для каждого газа, входящего в смесь, и полученные результаты сложить. Когда газовая смесь и воздух находятся в одних и тех же условиях, то объем воздуха, необходимый для полного сгорания смеси газов, можно определить по формуле:

, [м33]

где jо2 - содержание кислорода в газовой смеси (% об.);

ji - содержание i-го компонента в газовой смеси (% об.).

Избыток воздуха

Разность между количеством воздуха, присутствующим при горении, и теоретически необходимым количеством воздуха называется избытком воздуха:

DVво = Vво(пр) - Vво

Отношение количества воздуха, практически участвующего в процессе горения, к теоретически необходимому называется коэффициентом избытка воздуха:

aв = Vво(пр)/Vво

Если известно количество кислорода, которое содержится в продуктах горения после сгорания горючего вещества, aв можно определить следующим образом:

aв = 21/(21-jо2 пг)

где jо2 пг - количество О2, содержащееся в продуктах горения (% об.).

В случае кинетического горения при Vво(пр) = Vво aв = 1. Смесь горючего с воздухом является стехиометрической.

При aв < 1 смесь богатая. Характерной чертой процесса горения является образование продуктов неполного горения.

При aв > 1 смесь бедная. Часть воздуха не расходуется на горение (избыток воздуха) и переходит в продукты горения.

DVво = Vво(пр) - Vво = Vво(aв - 1);

Vво(a) = Vво + DVво






Дата добавления: 2016-12-09; просмотров: 1783; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.022 сек.