6. Расчет процесса горения топлива. Решаемые задачи

Делится на 3 этапа:

1. Определение расхода воздуха.

V co2 = 0.01 (CO2+ΣCnHm)

Vh2o = 0.01 (H2O + Σ CnHm)

Vn2 = 0.79 Lg + 0.01 N2

V o2 = 0.21(a (альфа) -1)Lg

2. Объем и количественный состав ПГТ

3. Температура горения в печи

Cоставляется тепловой баланс горения топлива

Приход: Qn^p

Расход: Vпгт*t*c

Qn^p = Vпгт*t*c

ct= ( Qn^p)/(Vпгт)

tпр=tтеор*КПД

7. Коэффициент избытка воздуха при горении различных видов топлива и способы его контроля

Способы снижения коэффициента:

1.Предварительный подогрев воздуха и топлива

2.Лучшее перемешивание воздуха и топлива

3. Замена парового распыления жидкого топлива воздушным или механическим

4. Конструкция форсунки, обеспечивающая более тщательное распыление жидкого топлива.

5. Применение беспламенного горения (не образуется видимого пламени, но поверхность огнеупоров - керамика, корунд - раскаляются)

8. Материальные балансы процесса горения различных видов топлива

9. Тепловой баланс процесса горения топлива

Тепловой баланс процесса горения составляется для определения температуры продуктов сгорания (газов). В адиабатных условиях все количество теплоты передается газам, образующимся при сгорании топлива. То есть теплота, выделяющаяся при сжигании топлива, расходуется на нагрев продуктов сгорания до определенной температуры:

где Q_H - теплотворная способность топлива, Дж/м³; V_r - объем продуктов сгорания м³ пр. сг./м³ газа; с_р - объемная теплоемкость продуктов сгорания Дж/(м³-°С); t_r- температура продуктов сгорания, °С; t₀- начальная температура продуктов сгорания, °С.

10. Способы генерации тепла с помощью электроэнергии

1. Выделение тепла в электродуговом разряде

2. Индукционный нагрев (по принципу трансформатора)

3. За счет электродов

11. Требования к нагревателям для печей сопротивления

а-огнеупорность

б-жаропрочность

в.стабильные свойства(сопротивление)

г-хим.устойчивость

д.стоимость недорогая

12. Материалы, конструкции и условия службы электронагревателей для печей сопротивления.

Рекомендации по выбору материала и конструированию нагревателей. Материалы, предназначенные для изготовления нагревательных элементов, должны удовлетворять следующим требованиям:

– иметь достаточную жаростойкость (окалиностойкость) – способность материала противостоять химическому разрушению поверхности под воздействием горячего воздуха или других атмосфер;

– иметь достаточную жаропрочность – способность материала сохранять длительную прочность при высоких температурах;

– иметь большое удельное электрическое сопротивление r. Для размещения нагревателя внутри печи удобнее иметь элемент большего сечения S и меньшей длины l. Кроме того, нагреватель с большим сечением имеет более длительный срок службы, а при заданном сопротивлении нагревателя R его длина тем меньше, а сечение тем больше, чем выше удельное электрическое сопротивление;

– иметь малый температурный коэффициент сопротивления.

– обладать постоянством электрических свойств во времени. Материалы, стареющие со временем, увеличивают свое сопротивление. Это усложняет эксплуатацию печи, т. к. требуется трансформатор с большим числом диапазонов напряжений.

условия службы- – оптимально расположить нагреватели в печи и тем самым уменьшить ее габариты и рационально использовать рабочее пространство;

– выбрать рациональную электрическую схему подключения нагревателей и питающее напряжение;

– выбрать экономически выгодную конструкцию нагревателя и его сечения, обеспечивающие минимальные капитальные затраты;

– оценить капитальные и эксплуатационные затраты при использовании нагревателей из различных материалов;

– определить срок службы выбранного нагревателя или подобрать нагреватель с заданным сроком службы.

13. Материалы и конструкции нагревателей, работающих в окислительной атмосфере

14. Материалы и конструкции нагревателей, работающих в защитной атмосфере и в вакууме