terma ściaga, szkoły, pwr
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wzor ogólny paliwa
:
C
n
H
m
O
k
, gdzie udziały gramowe poszczególnych składników paliwa
wynoszą:
c
=
n
c
, kg H
2
/kg pal
o
=
k
o
pali
, kg O
2
/ kg pal
Minimalne(teoretyczne) zapotrzebowanie tlenu
do spalenia dla paliwa zawierającego tylko
węgiel, wodór i siarkę wynosi:
n
Omin
'
=
n
'
1
2
n
H
2
'
n
'
kmol O
2
/kg pal
Współczynnik nadmiaru spalania
-stosunek ilości powietrza rzeciwiście wzięta do spalania do
ilości minimalnej.
=
n
'
n
pmin
'
Skład spalin:
– dwutlenek węgla
n
CO
2
' '
=
n
'
kmol CO
2
/ kg pal
– dwutlenek siarki
n
SO
2
' '
=
n
'
kmol SO
2
/ kg pal
– para wodna
n
H
2
O
' '
=
n
H
2
'
n
H
2
O
'
X
p
n
'
kmol H
2
O/ kg pal
– tlen
n
O
2
' '
=−1
n
O
min
'
=0,21
n
p
min
'
−1
kmol O
2
/kg pal
kmol N
2
/kg pal
Ilość spalin suchych jest pomniejszona o wilgotność zawartą w spalinach:
n
ss
– azot
n
N
2
' '
=0,79
n
p
2
'
kmol ss/ kg pal
Skład spalin okreslany przy pomocy udziałów molowych:
' '
=
n
CO
2
' '
n
SO
2
' '
n
O
2
' '
n
N
2
' '
n
CO
2
n
O
2
' '
n
N
2
n
SO
2
[
CO
2
]=
' '
[
O
2
]=
' '
[
N
2
]=
' '
[
SO
2
]=
n
ss
n
ss
n
ss
n
ss
[
CO
2
][
SO
2
][
O
2
][
N
2
]=1
W podobny sposób określa się
molowy stopień zwilżania spalin
:
X
' '
=
n
H
2
O
' '
n
ss
Ciepło spalania
-(Wg) jest nazywana ilość energii wydzielonej wskutek spalenia jednostki paliwa,
po schłodzeniu produktów spalania do temperatury substratów i wykropleniu calej pary wodnej
zawartej w spalinach.
Wartość opałowa
- (Wd) jest to ilość energii wydzielona podczas spalania jednostki paliwa, po
schłodzeniu produktów spalania do temperatury substratów, dla bez wykroplenia pary wodnej
zawartej w spalinach.
Więc
wartość opałowa
jest to nic innego jako ciepło spalania pomniejszone o ciepło kondensacji
pary wodnej zawartej w spalinach.
Wg
=
Wd
r m
H
2
O
' '
SPALENIE NIECAŁKOWITE i NIEZUPEŁNE
Obliczenie stechiometryczne w procesach spalania niezupełnego i niecałkowitego prowadzi się przy
pomocy bilansu substancji:
–
bilans węgla
n
'
=
n
CO
2
' '
n
CO
' '
n
CH
4
' '
n
C
st
' '
n
'
1−
x
=
n
CO
2
' '
n
CO
' '
n
CH
4
' '
=
n
ss
' '
[
CO
2
][
CO
][
CH
4
]
pali
,
kg C/kg pal
h
=
m
h
pali
' '
''
' '
' '
' '
x
=
n
c
st
' '
n
'
-
bilans siarki
n
'
=
n
SO
2
' '
=
n
ss
' '
[
SO
2
]
–
bilans azotu
n
N
2
'
z
N
2
n
p
=
n
N
2
' '
=
n
ss
' '
[
N
2
]
–
bilans wodoru
n
H
2
'
n
H
2
O
'
X
zp
n
'
=
n
H
2
' '
2n
CH
4
'
=
n
H
2
O
' '
n
ss
[
H
2
]2[
CH
4
]
–
bilans tlenu
n
O
2
1
2
n
H
2
O
'
z
O
2
'
n
'
1
2
X
z
p
n
'
=
1
2
n
H
2
O
'
n
CO
2
' '
n
SO
2
' '
n
CO
' '
n
O
2
' '
2
n
H
2
O
' '
n
ss
' '
[
CO
2
][
SO
2
][
CO
][
O
2
]
–
różnica bilansowa tlenu i wodoru
n
O
2
'
2
n
H
2
O
'
z
O
2
'
n
p
=
n
CO
2
' '
n
SO
2
' '
1
2
n
CO
' '
n
O
2
' '
−
1
2
n
H
2
' '
−
n
CH
4
' '
=
n
ss
' '
[
CO
2
][
SO
4
]
1
2
[
CO
][
O
2
]−
1
2
[
H
2
]−[
CH
4
]
Maszyny spręzające
: maszyny i (wentylatory, dmuchawy i spreżarki).
=
p
2
p
1
∏- spreż; ∏<1,1-wentylatory; ∏< 3- dmuchawy; ∏> 3- spreżarki
Celem stosowania sprężarki może być:
-osiągnięcie wysokiego ciśnienia;
-osiągnięcie dużej gęstości czynnika.
Podział sprężarek:
-wyporowe- posuwisto-ruchowe(sprężarki tłokowe) lub obrotowe (sprężarki rotacyjne);
-tłokowe;
-rotacyjne.
Ocena sprężarki
- porównanie ze spreżarką idealną.
Sprężarka idealna
- szczelna i wykorzystuje całą objętość skokową do zassania czynnika (V
k
=0),
zasysa taką samą ilość czynnika na cykl co sprężarka rzeczywista.
Wzór na pracę sprężania izotermicznego:
p
1
V
1
ln
p
1
p
2
Rodzaje sprężania idealnego:
-
izotermiczne
-minimalny wkład pracy (zwiększenie ciśnienia i gęstości);
-
adiabatyczna odwracalna
(izentropowa) -zwiększenie temperatury.
Praca idealnej sprężarki izentropowej:
L
os
=
I
2s
−
I
1
Praca idealnej sprężarki izotermicznej:
L
OT
=
Q
T
1−2
Sprawność indykowana
-stosunek pracy sprężarki idealnej do pracy indykowanej sprężarki
rzeczywistej.
ir
=
L
OT
L
i
- sprężarki chłodzone;
is
=
L
OS
L
i
- sprężarki niechłodzone
L
e
=
iS
m
Zdolność zassania sprężarki
- szacunek ilości czynnika rzeczywiście wytłoczonego przez
sprężarke rzeczywistą do ilości zassanej przez sprężarke idealną o jednostkowej objętości
skokowej.
=
m
L
e
=
iT
m
;
eS
=
L
OS
m
o
rs
;
=
V
S
η
v
- sprawność wolumetryczna-objętość gazu zassana przez sprężarke rzeczywistą do objętości gazu
zassanej przez sprężarke idealną o tej samej objętości skokowej.
v
=
V
ss
V
0
V
s
=
a
b
' '
'
=
1
−
1
'
Sprawnosć efektywna
- stosunek pracy sprężarki idealnej do pracy efektywnej.
eT
=
L
OT
η
s
- czynnik uwzględniający tzw. cieplarne oddziaływanie ścianek (zmiana gęstości gazu w
rurociągy ssącym i cylindrze).
s
≈
T
S
T
SS
Stosunek sprężania
: =
p
2
p
1
Sprawność obiegu C-R:
C
−
R
=
l
t
−
l
p
q
¿
=
i
1
−
i
2
−
i
4
−
i
3
i
1
−
i
4
wzór uproszczony :
C
−
R
=
i
1
−
i
2
i
1
−
i
4
iloczyn sprawności:
=
m
i
r
C
−
R
k
Poprawa sprawności obiegu C-R:
-obniżenie ciśnienia w kondensatorze (w skraplaczu):
C
−
R
=
l
ob
l
q
q
L>Q – to sprawność będzie rosła; ograniczeniem jest temp. wody chłodzącej.
-podwyższenie ciśnienia i temp.w kotle:
C
−
R
=
l
t
l
q
q
∆L=∆q
+
sprawność rośnie
-przegrzew międzystopniowy
z
[ Pobierz całość w formacie PDF ]