Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Февраля 2014 в 13:30, контрольная работа
Задача 2. Смесь, состоящая из М1 = 0,1 киломолей азота и М2 = 0,9 киломолей кислорода с начальными параметрами р1 = 1 МПа и Т1 = 1000 К расширяется до давления р2 = 0,57 МПа. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n = 0,8. Определить газовую постоянную смеси, ее массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения и теплоту, участвующую в процессе.
рп.п. = 10 МПа, tп.п. = 550°С, tп.σ = 220°С, q2 = 5,6%.
Согласно задачи 26 табл. 26 /1/: вид топлива: Подмосковный уголь Б2 (бурый), паропроизводительность котлоагрегата D = 120 т/ч.
Величины потерь от химической и механической неполноты сгорания q3 и q4 принимаем согласно табл. П9 и П10 /1/ приложения в соответствии с видом топлива и типом топки. Потерю теплоты через наружное ограждение q5 принять согласно таб. П11 /1/ приложения в соответствии с паропроизводительностью котлоагрегата. Потерей теплоты с непрерывной продувкой пренебречь.
Ответить на вопрос: как зависят потери теплоты с уходящими газами q2 от температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха?
Решение:
Согласно вида сжигаемого
топлива и
Низшая теплота сгорания топлива по /1, табл. П6/:
QPH = 10,4 МДж/кг.
Составляем уравнение теплового баланса /2, с. 43, ф-ла 4.1/:
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,
где /2, с.44, ф-ла 4.2/:
.
Q1 – теплота содержащаяся в паре или горячей воде, MДж/кг; Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 – потери теплоты с уходящими газами, от химической неполноты сгорания, от механической неполноты сгорания, через наружное охлаждение, с непрерывной продувкой (согласно условия задачи пренебречь) MДж/кг.
Из уравнения теплового баланса определяем Q1:
Определяем КПД брутто котла /5, с. 284, ф-ла 5.11/:
Определяем энтальпию питательной воды при tп.σ = 220°С /4, с. 548, табл. LVI/:
hп.в. = 943,2 кДж/кг.
Определяем энтальпию пара при рп.п. = 10 МПа, tп.п. = 550°С по h, S диаграмме:
hп.п. = 3595 кДж/кг.
Определяем часовой расход топлива согласно /5, с. 285, ф-ла 5.14/:
Определяем часовой расход условного топлива согласно /6, ф-ла 4.10, 4.11/:
где = 29309 кДж/кг – низшая теплота сгорания условного топлива /6, п.4.8/
Потеря теплоты с уходящими газами определяются по ф-ле 4.4 /2, с. 45/:
где Iух – энтальпия уходящих газов, кДж/кг (следовательно, чем выше температура уходящих газов, тем будет выше энтальпия); – энтальпия теоретического объема холодного воздуха, определяется при температуре 30°С и для конкретного вида топлива является величиной постоянной, - коэффициент избытка воздуха в уходящих газах (в основном зависит от вида топки); q4 – потери от механической неполноты сгорания, % (зависят от вида топки и топлива); - низшая теплота сгорания топлива или располагаемая теплота, кДж/кг (для конкретного вида топлива является величиной постоянной).
Таким образом, при прочих равных условиях, с увеличением температуры отходящих газов увеличивается энтальпия уходящих газов, а, следовательно, и потери теплоты с отходящими газами. В тоже время, с увеличение коэффициента избытка воздуха в уходящих газах, наблюдается уменьшение потерь теплоты с уходящими газами.
Литература
1. Теплотехника: Учебно-методическое пособие для студентов всех специальностей заочной формы обучения / Сост. П.М. Клепацкий, В.Н. Фарафонтов. – Мн.: БГТУ, 2004.
2. Эстеркин Р.И. Котельные
установки. Курсовое и
3. Теплотехника: учебник для студентов втузов / Под общ. ред. В.И. Крутова. – М.: Машиностроение, 1986.
4. Павлов, К.Ф., Романков, П.Г., Носков, А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. П.Г. Романкова. – Л.: Химия, 1987.
5. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника: Учеб. для хим.-технол. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1986.
6. Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий. – М.: АКХ им. К.Д. Памфилова, 2002.