Плотность уходящих газов при сжигании природного газа

Плотность уходящих газов при сжигании природного газа

Сообщение сайта

koromyslov

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 100
Регистрация: 9.12.2007
Из: Самара
Пользователь №: 13642

Доброго времени суток. В принципе вопрос в теме: «Плотность продуктов сгорания газа от котлов» — кто может подсказать, где взять?

CNFHSQ

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 5521
Регистрация: 31.1.2010
Из: г. Изобильный
Пользователь №: 45516

Температура и плотпость воздуха кг/м3
-20 -10 -5 0 5 10 20
1,42 1,38 1,33 1,28 1,25 1,22 1,18

Средняя температура газов град С. тяга на один погонный метр
150 0,59 0,54 0,51 0,49 0,46 0,43 0,39
200 0,65 0,65 0,57 0,55 0,52 0,49 0,45
250 0,72 0,67 0,64 0,62 0,59 0,56 0,52

Не считая по составу газа( он разный может быть ) из справочника вот такие цифры упрощенные.
Т.е. при температуре газа 150 град плотность его будет 1,28-0,49=0,79кг/м3

Сообщение отредактировал CNFHSQ — 24.8.2012, 16:32

tiptop

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 10837
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Вот, в статье есть плотность уходящих газов:

В.И. Янкелевич «Условия работы и расчёт дымовых труб»

koromyslov

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 100
Регистрация: 9.12.2007
Из: Самара
Пользователь №: 13642

Вот, в статье есть плотность уходящих газов:

В.И. Янкелевич «Условия работы и расчёт дымовых труб»

Огромное спасибо! Вы очень помогли

Источник

Расчет процесса горения природного газа

Объемы воздуха и продуктов сгорания определяются на 1 м 3 сухого газообразного топлива при нормальных условиях.

Расчет производится согласно нормативному методу

Расчет объемного состава и энтальпии продуктов сгорания газообразного топлива.

Теоретическое количество воздуха , необходимое для сгорания 1 нормального кубического метра топлива определяется по формуле [17]

, (3.3)

где H₂ ,CO — содержание отдельных газов в топливе в %;

m и n числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, входящих в состав топлива.

Теоретическое количество воздуха в м 3 /м для сжигания 1 кг топлива

, (3.4) (3.4)

где V₀ — теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания

1 нормального кубического метра топлива, м 3 /м 3 ;

ρ_в= 1,225 плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м 3 ;

ρ_г =0,73 плотность природного газа при нормальных условиях, кг/м 3

м 3 /м 3

Расход воздуха необходимый для сжигания топлива в кг/снаходим по формуле [17]

, (3.5)

Где G_кт— расход газа за ГТУ, кг/с;

G_гт— расход сжигаемого в КС ГТУ топлива, кг/с.

Коэффициент избытка воздуха α_КТ в камере сгорания находим по формуле [17]

, (3.6)

где G_в — расход воздуха необходимый для сжигания топлива, кг/с;

V₀ — теоретическое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива, кг/кг.

=6,88

Объемный состав продуктов сгорания газообразного топлива находим по формуле [17]

(3.7)

(3.8)

(3.9)

(3.10)

где α_кт — коэффициент избытка воздуха в камере сгорания;

V₀ — теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 нормального кубического метра топлива, м 3 /м 3 .

Полный относительный объем продуктов сгорания газового топлива находим по в формуле [17]

, (3.11)

где — объемный состав продуктов сгорания газообразного топлива, м 3 /м 3 .

Объемные доли продуктов сгорания находим по формуле [17]

(3.12)

(3.13)

(3.14)

(3.15)

где — объемный состав продуктов сгорания газообразного топлива, м3/м3;

V_г — полный относительный объем продуктов сгорания газового топлива, м 3 /м 3 .

Молекулярную массу продуктов сгорания в г/моль находим по формуле [11]

(3.16)

Где — объемные доли компонентов топливного газа.

Находим параметры β_Г для газовой смеси известного состава [11]

(3.17)

Где — объемные доли компонентов топливного газа.

Расчет дымовой трубы

Принимается для ГТУ отдельная дымовая труба, устанавливаемая после котла-утилизатора. Размеры ее (высота и диаметр устья) определяются из условия обеспечения предельно допустимой концентрации NO₂ в окружающем воздухе (ПДК) при нагрузке котла-утилизатора в номинальном режиме со средней температурой окружающего воздуха за наиболее холодный месяц, равной –14,9 0 С.

Диаметр дымовой трубы будем считать по расходу уходящих газов при сжигании природного газа, т.к. их расход больше, чем при сжигании мазута.

Имеем: суммарный объем уходящих газов после котла-утилизатора при объемном расходе 67,48 м 3 /с. Равен 243 тыс. нм 3 /ч; средняя температура газов при входе в дымовую трубу 110 0 С. Температуру газов на выходе из дымовой трубы с учетом охлаждения в дымовой трубе принимаем равной 90 0 С.

Объемный расход газов ₁, выходящих из дымовой трубыопределяем по формуле

, (3.18)

где V_г – суммарный объем уходящих газов после котла-утилизатора

t к _ух – средняя температура газов при входе в дымовую трубу

t_ух – температура газов на выходе из дымовой трубы с учетом охлаждения в трубе.

м 3 /с

Выходную скорость газов принимаем 18 м/с (согласно стр. 141 из [9]).

Требуемый диаметр устья трубы в мм определяется по формуле

, (4.19)

Принимаем к установке дымовую трубу по типовому проекту с диаметром устья 2,1 м (согласно СНИП II-35-76 КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ).

Действительная выходная скорость газов в м/с определяется по формуле

(3.20)

Высота дымовой трубы определяется по условиям рассеивания в воздушном пространстве вредных выбросов, ПДК которых в окружающем воздушном пространстве регламентируется санитарными нормами.

Минимально допустимая высота дымовой трубы Н_МИН, м, подсчитывается из условия предельно допустимых концентраций NO₂ , в атмосфере по формуле (6-4 из [9]):

(3.21)

где А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности (для Урала А=160);

М – выброс NO₂, г/с ; М= 67,48·0.05= 3,3 г/с

F – коэффициент (при расчете по SO₂ принимается равным 1);

ПДК – предельно допустимая концентрация NO₂;

V₁ – секундный объем газов, выбрасываемых из трубы, м 3 /с;

ΔТ – разность температур между выходящими из трубы газами и окружающим воздухом, 0 С.

Выбросы окислов азота в г/м 3 определяется по формуле

(3.22)

где Z- Уровень выброса вредных веществ, г/ м3

г/с

Выброс окислов азота при природного газа составит 3,3 г/с.

Минимально допустимая высота дымовой трубы Н_МИН составит

Согласно полученных данных для удовлетворения показателей предельно-допустимых концентраций вредных выбросов в атмосферу устанавливаем дымовую трубу с диаметром устья 2,1 м и высотой 17,4 м.

Источник

Теплопроводность дымовых газов, теплофизические свойства продуктов сгорания топлива

Дымовые газы представляют собой смесь выхлопных, отходящих газов, продуктов горения топлива.
В таблице представлены следующие теплофизические свойства дымовых газов при нормальном атмосферном давлении:

• плотность, кг/м 3 ;
• удельная (массовая) теплоемкость, кДж/(кг·град);
• теплопроводность, Вт/(м·град);
• температуропроводность, м 2 /сек;
• динамическая вязкость, Па·сек;
• кинематическая вязкость, м 2 /сек;
• число Прандтля.

С повышением температуры дымовых газов их плотность и число Прандтля уменьшают свои значения. Другие теплофизические свойства дымовых газов такие, как теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность и вязкость с ростом температуры увеличиваются. Особенно сильно возрастают значения температуропроводности и кинематической вязкости.

Например, кинематическая вязкость дымовых газов при температуре 0°С составляет величину 12,2·10 -6 м 2 /сек, а при температуре 1200°С вязкость увеличивается до значения 22,1·10 -5 м 2 /сек.

Свойства дымовых газов в таблице представлены в зависимости от температуры, в интервале от 0 до 1200°С.

Теплопроводность дымовых газов при увеличении их температуры от 0 до 1200°С увеличивается не так значительно, как вязкость — с 0,0228 до 0,1262 Вт/(м·град). В целом, выхлопные газы сравнимы по своим свойствам с воздухом.

Примечание: Будьте внимательны! Теплопроводность дымовых газов в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100!

Источник