Основы сжигания газа в отопительных печах. Часть III

szhiganie-topliva     К предельным углеводородам, которые содержатся в природных газах, относятся этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10, пентан С5Н12. Отличительной особенностью последних трех газов является то, что они при нормальном атмосферном давлении и минусовых температурах превращаются в жидкость: пропан при минус 44°С, бутан при минус 10° С. Из непредельных углеводородов в газообразном топливе встречаются этилен С2Н4, пропилен С3Н6 и бутилен С4Н8. Наибольший процент среди всех компонентов горючей части газообразного топлива падает на метан, представляющий собой углеводород с наибольшим содержанием водорода. Например, саратовский природный газ содержит 94% метана, а ставропольский – 98%. Тяжелых углеводородов в так называемых природных газах очень мало (от долей процента до 3…4%), а водород и оксид углерода отсутствуют совсем.

     В состав балласта газового топлива входят азот N2 и углекислота СО2. На долю этих газов приходится до 14%.

     Удельной теплотой сгорания горючего газа называется то количество теплоты, которое выделяется при полном сжигании 1 м3 газа. Различают высшую Qр и низшую Qр удельную теплоту сгорания топлива. Эти понятия относятся только к тем горючим газам, которые содержат водород. При сгорании водород образует водяные пары, которые при конденсации выделяют дополнительное количество теплоты. Высшая удельная теплота сгорания топлива Qр больше низшей Qр именно на эту дополнительную величину теплоты, которая образуется за счет конденсации водяных паров в продуктах сгорания при охлаждении последних до 20°С.

     Все теплотехнические расчеты, как правило, проводятся по низшей удельной теплоте сгорания, которая для заданного состава горючего газа определяется по формуле

Qp=108Н2+126,ЗСО+358СН4+591СпНт, кДж/м3.

     Состав определяется газоанализаторами типа ВТИ-2. При помощи этого прибора можно определить только общий процент предельных и непредельных углеводородов, которые в данном случае принято называть тяжелыми углеводородами (ТУ). При расчетах тяжелые углеводороды по тепловому эквиваленту условно приравниваются к этилену.

     При всех расчетах объем горючих газов, продуктов сгорания и воздуха всегда принимается в кубических метрах (м3).

     Для сжигания газа с заданной удельной теплотой сгорания требуется определенное количество воздуха, которое может быть теоретически необходимым и действительным. Теоретически необходимым называется такое количество воздуха, которое требуется для полного сгорания газа при использовании всего содержащегося в воздухе кислорода. Расчет теоретически необходимого количества воздуха V0 для горючих газов заданного состава производится по формуле

V° = 0,04 76[0,5СО+0,5Н2+2СН4+∑(м+п/4)СмНп — О2),

     где т – число атомов углерода; п–число атомов водорода.

     Если состав газа неизвестен, но известна его удельная теплота сгорания, то определить V0 можно с достаточной степенью точности, приняв, что на каждую 1000 кДж удельной теплоты сгорания топлива теоретически необходимо 0,27 м3 воздуха.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>