Расчет горения природного газа проектный
Температура подогрева воздуха, tв = 20 °C.
1.1.2. Пересчитываем состав сухого газа на влажный рабочий газ при содержании H2O = 1%:
При точности анализа – один знак после запятой, другие составляющие газа остаются без изменений, т.е. состав рабочего газа будет:
| CH4 | C2H6 | C3H8 | C4H10 | C5H12 | CO2 | N2 | H2O | Сумма |
| 97,0% | 0,5% | 0,3% | 0,1% | 0,2% | 0,1% | 0,8% | 1,0% | 100,0% |
1.1.3.Теплота сгорания газа:
Q p н = 385,18 ⋅ 97,0 + 637,48 ⋅ 0,5 + 912,3 ⋅ 0,3 + 1186,46 ⋅ 0,1 + 1460,77 ⋅ 0,2 = 35746,69 , кДж/нм 3
Q p н = 85,55 ⋅ 97,0 + 152,26 ⋅ 0,5 + 217,9 ⋅ 0,3 + 283,38 ⋅ 0,1 + 348,9 ⋅ 0,2 = 8538 , ккал/нм 3 .
1.1.4.Теоретически необходимое количество сухого воздуха:
V о в = 4,762 (2 ⋅ 97 + 3,5 ⋅ 0,5+ 5 ⋅ 0,3+ 6,5 ⋅ 0,1+ 8 ⋅ 0,2)/100 = 4,762 ⋅ 199,5/100 = 9,5 нм 3 /нм 3 .
1.1.5.Теоретически необходимое количество воздуха с учетом его влажности:
V о в .вл = (1+0,0016d) ⋅ V о в , нм 3 /нм 3
V о в .вл = (1+0,0016 ⋅ 10) ⋅ 9,5 = 9,65 нм 3 /нм 3 ,
где: 0,0016 = 1,293/(0,804 ⋅ 1000) представляет собой коэффициент пересчета весовых единиц влаги воздуха, выраженных в г/кг сухого воздуха, в объемные единицы – нм 3 водяных паров, содержащихся в 1 нм 3 сухого воздуха.
1.1.6. Действительное количество сухого воздуха при коэффициенте избытка воздуха α=1,2:
Vα = α ⋅ V о в = 1,2 ⋅ 9,5 = 11,4 нм 3 /нм 3
1.1.7.Действительное количество атмосферного воздуха при коэффициенте избытка α=1,2:
V ′α = α ⋅ V о в .вл = 1,2 ⋅ 9,65 = 11,58 нм 3 /нм 3
1.1.8.Количество продуктов горения при α=1,2:
VCO 2 = 0,01(0,1 + 97 + 2 ⋅ 0,5 + 3 ⋅ 0,3 + 4 ⋅ 0,1 + 5 ⋅ 0,2) = 1,004 нм 3 /нм 3
VH2 O = 0,01(2 ⋅ 97 + 3 ⋅ 0,5 + 4 ⋅ 0,3 + 5 ⋅ 0,1 + 6 ⋅ 0,2 + 1,0 + 0,16 ⋅ 10 ⋅ 11,4) = 2,176 нм 3 /нм 3
VN 2 = 0,01 ⋅ 0,8 + 0,79 ⋅ 11,4 = 9,014 нм 3 /нм 3
VO 2 = 0,21(α — 1)V о в , нм 3 /нм 3
VO 2 = 0,21 ⋅ (1,2 — 1) ⋅ 9,5 = 0,399 нм 3 /нм 3
Общее количество продуктов горения:
VДГ = 1,004 + 2,176 + 9,014 + 0,399 = 12,593 нм 3 /нм 3
1.1.9. Процентный состав продуктов горения:
СО2 = 1,004 ⋅ 100/12,593 ≅ 7,973%
H2O = 2,176 ⋅ 100/12,593 ≅ 17,279%
N2 = 9,014 ⋅ 100/12,593 ≅ 71,579%
Итого: 99,999% или с точностью до двух знаков после запятой – 100%.
1.1.10.Материальный баланс процесса горения на 100 нм 3 газа (перевод нм 3 каждого газа в кг производят путем умножения на его плотность ño, кг/нм 3 ).
| Приход | кг | % | Расход | кг | % |
| Природный газ: | Продукты горения: | ||||
| CH4=97,0 ⋅ 0,717 | 69,55 | 4,466 | CO2=1,004 ⋅ 100 ⋅ 1,977 | 198,49 | 12,75 |
| C2H6=0,5 ⋅ 1,356 | 0,68 | 0,044 | H2O=2,176 ⋅ 100 ⋅ 0,804 | 174,95 | 11,23 |
| C3H8=0,3 ⋅ 2,020 | 0,61 | 0,049 | N2=9,014 ⋅ 100 ⋅ 1,251 | 1127,65 | 72,42 |
| C4H10=0,1 ⋅ 2,840 | 0,28 | 0,018 | O2=0,399 ⋅ 100 ⋅ 1,429 | 57,02 | 3,66 |
| C5H12=0,2 ⋅ 3,218 | 0,644 | 0,041 | Неувязка | -0,91 | -0,06 |
| CO2=0,1 ⋅ 1,977 | 0,20 | 0,013 | Итого: | 1551,2 | 100,00 |
| N2=0,8 ⋅ 1,251 | 1,00 | 0,064 | |||
| H2O=1,0 ⋅ 0,804 | 0,80 | 0,051 | |||
| Воздух: | |||||
| O2=199,5 ⋅ 1,2 ⋅ 1,429 | 342,1 | 21,964 | |||
| N2=199,5 ⋅ 1,2 ⋅ 3,762 ⋅ 1,251 | 1126,68 | 72,415 | |||
| H2O=0,16 ⋅ 10 ⋅ 11,4 ⋅ 0,804 | 14,66 | 0,941 | |||
| Итого: | 1557,2 | 100,0 | |||
1.1.11.Общая энтальпия продуктов горения при tв=20 °C и áв=1,2:
iобщ = 35746,69/12,593 + 11,58 ⋅ 26,38/12,593 = 2862,9 кДж/нм 3 или
iобщ = 8538/12,593 + 11,58 ⋅ 6,3/12,593 = 683,8 ккал/нм 3 ,
где: i ′в = св ⋅ tв = 1,319 ⋅ 20 = 26,38 кДж/нм 3 или
i ′в = св ⋅ tв = 0,315 ⋅ 20 = 6,3 ккал/нм 3
i ′в может быть определена также по i-t диаграмме рис. 7.1.
1.1.12.Теоретическая температура горения при α=1,2
tтеор=1775 °С, по i-t диаграмме рис. 7.2.
1.1.13.Коэффициент сохранения тепла в топке:
ϕ = 1 – q5 /100= 1 – 0,5/100 = 0,995
где: q5 – потери тепла в окружающую среду, зависят от конструктивных особенностей топки, в примере q5 принимаем равными 0,5%.
1.1.14.Действительная энтальпия газов в топке:
i ′ общ = 2862,9 ⋅ 0,995 =2848,6 кДж/нм 3 или
i ′ общ =683,8 ⋅ 0,995 = 680,4 ккал/нм 3
1.1.15.Действительная средняя температура газов в топке:
tдейст ≈ 1750 °С, по i-t диаграмме рис. 7.2.
Источник
Расчет объема дымовых газов при сжигании природного газа
Калькулятор позволяет рассчитать объем дымовых газов при сжигании природного газа:
-
- приведенный к нормальным условиям (по стехиометрическим уравнениям);
- приведенный к рабочим условиям (исходя из температуры дымовых газов).
Калькулятор объема дымовых газов при сжигании газа
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Формула расчета объемного расхода :
Общие данные
Калькулятор позволяется рассчитать объем дымовых газов при сжигании природного газа. Объем дымовых газов нужен для аэродинамического расчета дымового тракта в теплогенерирующем устройстве (далее ТГУ) и системы дымоудаления от ТГУ. Аэродинамически расчет ТГУ выполняет, как правило, изготовитель оборудования. Сведения об аэродинамическом сопротивлении дымового тракта ТГУ указываются в паспорте оборудования.
Аэродинамически расчет системы дымоудаления выполняется при проектировании систем дымоудаления.
Объем дымовых газов зависит от состава природного газа, влажности воздуха, коэффициента избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха включает в себя, как коэффициент избытка воздуха в топке, так и коэффициент присоса воздуха в газоходах (в случае если система дымоудаления работает под разрежением).
Калькулятор выполняет расчет по двум методикам:
-
- полного расчета: исходя из состав природного газа и влажности воздуха на горение (на базе нормативного метода «ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД);
- упрощенного расчета: исходя из усредненных показателей (не зависимо от состава природного газа и влажности воздуха на горение ).
Подробно методика расчета состава дымовых газов приведена в нормативном методе «ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД)».
Более подробно теория расчета отдельных компонентов дымовых газов рассмотрена в темах:
Литература
-
- ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛОВ (НОРМАТИВНЫЙ МЕТОД). Издание третье, переработанное и дополненное, Санкт-Петербург, 1998 г.
Примечание.
В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.
Источник
