Примеры решения задач
Тема 1: Пересчет масс топлива, его калорийности и объемов продуктов сгорания
Задача №1.Определить состав твердого топлива по рабочей массе.
Дано: |
|
|
Сг |
=90,8 % |
1. По (3) проверяем баланс топлива по горючей массе: 90,8+4,3+0,7+2,1+2,1=100 %. 2. По (4) переводим золосодержание из сухой массы в рабочую: Aр=50·(100-12,5)/100=43,75 %. 3. По (4) переводим все элементы из горючей массы в рабочую. Для углерода: Ср=90,8·(100-12,5-43,75)/100=39,73 %. 4. По (1) проверяем баланс топлива по рабочей массе: 12,5+43,7+39,73+1,88+0,31+0,92+0,92=100 %. Результат: Ср=39,73 %; Hр=1,88 %; Oр=0,92 %; Nр=0,92 %; Sр=0,31 %; Aр=43,75 %; Wр=12,5 %. |
Hг |
=4,3 % |
|
Sг |
=0,7 % |
|
Nг |
=2,1 % |
|
Oг |
=2,1 % |
|
Aс |
=50 % |
|
Wp |
=12,5 % |
|
Раб.масса - ? |
||
|
||
|
||
Задача №2. Определить низшую теплоту сгорания газа.
Дано: |
|
|
СН4 |
=85,9 % |
1. По (7) определяем теплоту сгорания газа: Qнр=37 850,32 кДж/м3. 2. По (8) рассчитываем плотность газа: ρ=0,83 кг/м3. Результат: Qнр=37 850,32 кДж/м3; ρ=0,83 кг/м3.
|
C2H6 |
=6,1 % |
|
C3H8 |
=1,5 % |
|
C4H10 |
=0,8 % |
|
C5H12 |
=0,6 % |
|
N2 |
=5 % |
|
CO2 |
=0,1 % |
|
Qнр , ρ - ? |
||
Задача №3. Рассчитать время работы топки
Дано: |
|
|
Сг |
=90,8 % |
1. По (3) проверяем баланс топлива по горючей массе: 90,8+4,3+0,7+2,1+2,1=100 %. 2. По (4) переводим все элементы из горючей массы в рабочую. Для углерода: Ср=90,8·(100-15,5-25)/100=54,03 %. 3. По (1) проверяем баланс топлива по рабочей массе: 54,03+2,56+0,42+1,25+1,25+15,5+25=100 %. 4. По (6) рассчитываем теплоту сгорания топлива: Qнр=20253,79 кДж/кг. 5. По (10) определяем условный расход топлива:
|
Hг |
=4,3 % |
|
Sг |
=0,7 % |
|
Nг |
=2,1 % |
|
Oг |
=2,1 % |
|
Aр |
=15,5 % |
|
Wp |
=25 % |
|
B |
=45000 кг |
|
Bт |
=8000 кг/ч |
|
τ - ? |
||
|
||
=31106,5
кг.6. По (9) производим расчет времени работы топки:
τ = 31106,5/8 000 = 3,89 ч.
Результат: τ = 3,89 ч.
Задача №4. Определить объем продуктов полного сгорания на выходе из топки, а также теоретический и действительный объемы воздуха, необходимого для сгорания 1 м3 газа.
Дано: |
|
|
СН4 |
=95,4 % |
1. По (12) определяем теоретический расход воздуха: V0=9,72 м3/м3. 2. Действительный расход воздуха определяется как Vд=α· V0=1,42·9,72=13,81 м3/м3. 3. По (16) рассчитаем объем трехатомных газов: |
C2H6 |
=2,6 % |
|
C3H8 |
=0,3 % |
|
C4H10 |
=0,2 % |
|
C5H12 |
=0,2 % |
|
N2 |
=1,1 % |
VRO2 =1,04 м3/м3. 3. По (18) рассчитаем объем паров азота: VОN2 = 7,69 м3/м3. |
CO2 |
=0,2 % |
|
α |
=1,42 |
|
VГ - ? |
4. По (18) определим объем водяных паров: VОН2О = 2,24 м3/м3. |
|
5. По (14) определим объем продуктов сгорания:
VГ =15,06 м3/м3.
Результат: V0=9,72 м3/м3; Vд=α· V0=13,81 м3/м3; VГ =15,06 м3/м3.
Задача №5. Определить состав смеси топлив по рабочей массе.
Дано: |
||||
1 топливо |
2 топливо |
|
||
Сг |
=81,5 % |
Сг |
=58,1 % |
1. По (3) проверяем баланс 1 и 2 топлив по горючей массе: 81,5+5,7+0,6+2,7+9,5=100 %, 58,1+5,9+0,6+2,8+32,6=100 %. 2. По (4) переводим все элементы обоих топлив из горючей массы в рабочую. Для углерода первого топлива: Ср=81,5·(100-2-24)/100=60,31%. 3. По (1) проверяем баланс двух топлив по рабочей массе: 60,31+4,22+0,44+2,0+7,03+24+2=100 %, 33,12+3,36+0,34+1,6+18,58+35+8=100 %. |
Hг |
=5,7 % |
Hг |
=5,9 % |
|
Sг |
=0,6 % |
Sг |
=0,6 % |
|
Nг |
=2,7 % |
Nг |
=2,8 % |
|
Oг |
=9,5 % |
Oг |
=32,6 % |
|
Aр |
=24 % |
Aр |
=35 % |
|
Wp |
=2 % |
Wp |
=8 % |
|
M1 |
=9000 кг |
M2 |
=32000 кг |
|
Раб масса смеси - ? |
||||
|
||||
4. По (6) рассчитываем массовую долю первого топлива в смеси:
b=9 000 / (9 000 + 35 000) = 0.23.
5. По (5) определяем состав смеси топлив по рабочей массе. Для углерода:
%.
6. По (1) проверяем баланс смеси по рабочей массе:
39,24+3,56+0,36+1,69+15,95+32,53+6,65=100 %.
Результат: Ср=39,24 %; Hр=3,56 %; Oр=15,95 %; Nр=1,69 %; Sр=0,36 %; Aр=32,53 %; Wр=6,65 %.