Для полного сжигания 1кг горючего

Определение потребного количества окислителя

РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ

 

Основные цели расчета процесса горения сводятся к определению следующих величин.

1. Определение потребного количества окислителя для полного сжигания 1кг горючего.

2. Определение количества и состава продуктов сгорания.

3. Определение температуры конца сгорания продуктов сгорания.

4. Определение теплосодержания (энтальпии) продуктов сгорания.

 

 

 

Расчет ведут обычно на 1 кг рабочей массы сжигаемого топлива. В основу положены уравнения баланса, использование которых можно понять на примере окисления горючих элементов, входящих в состав рабочей массы топлива.

Рассмотрим стехиометрические реакции окисления горючих веществ, входящих в состав горючего.

Окисление водорода рабочей массы топлива

 

2H₂ + O₂ = 2H₂O (1.1)

4кг H₂ +32кг O₂ = 36кгH₂O

1кг H₂+ 8кг O₂ = 9кгH₂O

Из этого уравнения следует, что каждый килограмм сжигаемого водорода требует 8 кг кислорода, при этом образуется 9 кг воды. Если в рабочей массе сжигаемого топлива содержится H_p % водорода, то для окисления водорода, входящего в 1 кг такого топлива, необходимо иметь массу кислорода (в кг), равную

.

Аналогично можно определить потребное количество кислорода для окисления углерода и серы.

 

С + O₂ = СO₂ (1.2)

12кг С + 32кг O₂ = 44кг СО₂

1кг С + 8/3кгO₂ = 11/3кгСО₂

 

S + O₂ = SO₂ (1.3)

32кг S + 32кгO₂ = 64кг SО₂

1кг S + 1кг O₂ = 2кг SО₂

 

Если вычесть уже содержащийся в топливе кислород, то его потребность (в кг) на каждый килограмм сжигаемого топлива выразится соотношением

кг_{кислорода}/кг_{топлива}.

В этом соотношении сумма величин, стоящих в числителе, показывает потребное количество кислорода необходимое для полного окисления рабочей массы горючих элементов топлива. Рабочая масса кислорода О_р горючего входит в состав горючего в виде соединений и участвует в реакции окисления, поэтому она вычитается.