Расчет теплоутилизационной установки вторичных энергоресурсов (стр. 2 из 5)
4.1.3. Молекулярная масса смеси газов в топливе:
Массовая доля газов в топливе:
; 
, 
, 
, 
. 
4.1.4. Удельная газовая постоянная для каждого из газов в смеси:
. 
, 
4.1.5. Плотность топливного газа при н.у. и при рабочих условиях:
4.1.6. Удельный объем топливного газа:
.4.1.7. Парциальное давление газов в смеси:
4.1.8. Определение свойств водяного пара
Известно, что:
производительность печи по водяному пару G=4,5 кг/с,
давление пера на входе Р1=1.0 МПа ≈ 10 бар = 9,87ат,
температура пара на входе в печь t1=179ºС,
температура пара на выходе из печи t2=730ºС.
По таблице [1] определяем свойства кипящей воды и сухого насыщенного пара
Таблица 1
| t,ºC | Р=10 bar | ||
| 730 | ts=1790C | ||
| v′′=0,1980 | |||
| h′′=2775,25 | |||
| s′′=6,5990 | |||
| v | h | s | |
| 0,4709 | 3988,61 | 8,3446 | |
Изменение энтальпии:
Н – изменение энтальпии, приходящееся на 4,5кг.
Изменение энтропии:
Расчётным методом определим энтальпию перегретого пара и сравним её значение с табличным.
Ошибка по энтальпии:
Ошибка по температуре кипения:
Изменение внутренней энергии:
, 
Рассчитанные по полиномиальным уравнениям:
4.2. Расчет процесса горения в печи
4.2.1. Определение основных характеристик топлива:
Значения
взяты из таблицы 1.Таблица 1
Низшая теплота сгорания топлива
| Компонент |  , МДж/м3 |
| СН4 | 35.84 |
| С2Н6 | 63.8 |
| С3Н8 | 91,32 |
| С4Н10 | 118.73 |
| С5Н12 | 146.1 |
| СО2 | 12.65 |
4.2.2. Элементарный состав топлива определяем по формулам:
4.2.3. Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания единицы количества топлива
, кг/кг, вычисляется по формуле: 
, где:α=1,16 – коэффициент избытка воздуха.
4.2.4. Количество продуктов сгорания:
или
.Рассчитаем объем продуктов сгорания
, а также содержание каждого компонента в массовых ( 
) и объемных ( 
) долях по формулам: 
, 
, 
, 
Результаты расчетов представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование | CO2 | H2O | N2 | O2 | Σ |
| масса i-го комп. кг/кг | 1,5253 | 0,9259 | 7,8828 | 0,3093 | 10,64 |
масс. %,  | 14,3312 | 8,6991 | 74,0635 | 2,9061 | 100 |
| объем i-го комп., м3/кг | 0,7763 | 1,1512 | 6,3032 | 0,2165 | 8,4473 |
объем. %,  | 9,1905 | 13,6281 | 74,6181 | 2,5632 | 100 |
4.2.4. Рассчитаем энтальпию продуктов сгорания:
, где:t – температура, К,
- теплоемкость i-го компонента, кДж/(кг٠К),mi – масса i-го компонента, кг/кг
Результаты расчетов приведены в таблице 3.
Таблица 3
| t, 0C | T, K | ct , п.с., кДж/(кг٠К) | Ht , п.с., кДж/кг |
| 0 | 273 | 11,4391 | 0,0000 |
| 100 | 373 | 11,5414 | 1154,1390 |
| 200 | 473 | 11,6559 | 2331,1712 |
| 300 | 573 | 11,7946 | 3538,3688 |
| 400 | 673 | 11,9381 | 4775,2492 |
| 500 | 773 | 12,0820 | 5404,5230 |
| 600 | 873 | 12,2349 | 6040,9895 |
| 700 | 973 | 12,3919 | 7340,9414 |
| 800 | 1073 | 12,5416 | 8674,3359 |
| 1000 | 1273 | 12,8120 | 10033,2439 |
| 1500 | 1773 | 13,8046 | 12812,0027 |
Построим график зависимости H t, п.с. = f(t):
Рис. 2. График зависимости H t, п.с. = f(t).
4.3 Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива.