• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Розрахунок горіння палива

Міністерство освіти і науки України

Запорізька державна інженерна академія

Кафедра АУТП

Контрольна робота № 1

з дисципліни

"Виробничі процеси та обладнання об`єктів автоматизації"

Варіант № 6

Виконав ст. групи АТП-12-1д

Курач А.С.

Перевірила доц. кафедри АУТП

Овчинникова І.А.

Запоріжжя

План:

Вступ 3

Розрахунок горіння палива 4

Розрахунок часу нагрівання заготівки. 7

Рівняння теплового балансу печі. 11

Висновок 16

Список використаних джерел 17

Вступ

В основі будь-якого промислового виробництва лежить технологічний процес, який є частиною виробничого процесу. Одночасно технологічний процес складається з окремих елементів (окремих частин).

Виробничий процес – це сукупність технологічних процесів (дій), в результаті яких вихідні матеріали і напівфабрикати перетворюються в готові вироби.

Технологічний процес – це послідовна зміна форми, розмірів, властивостей матеріалів і напівфабрикатів з метою отримання деталі або виробу у відповідності з Зініними технічними вимогами. Технологічні процеси складаються з ряду фізичних, хімічних, механічних явищ, які відрізняються характером якісних змін і перетворень. Часто самі процеси називають фізичними, хімічними, механічними або фізико-хімічними тощо.

Фізичні і механічні процеси характеризуються зміною лише зовнішньої форми і фізичних властивостей речовин. При цьому будова і склад їх, як правило, залишаються незмінними (формоутворення виробів, подрібнення сировини тощо). Хімічні процеси викликають зміни не тільки фізичних властивостей, але і агрегатного стану, хімічного складу, внутрішньої будови (гідроліз деревини). В технологічних процесах часто мають місце всі ці дії одночасно. Тому поділ процесів на фізичні, хімічні, механічні чисто умовний.

Кожен технологічний процес може бути поділений на окремі технологічні ланки (операції) і зображений у вигляді технологічної схеми.

У моїй роботі я спробую розрахувати технологічний процесс термічної обробки заготівки та роботи печі

Розрахунок горіння палива

Визначаємо теоретичну витрату повітря для горіння палива даного складу.

L₀=0.0476*[0.5CO+0.5H₂+1.5H₂S+2CH₄+∑(m+n/4) ∙C_mH_n-O₂] ∙ (1+0.00124*ƒ_b), м³/м³ ,

де m та n – стехеометричні коефіцієнти,

ƒ_b - вологість повітря г/м³ (18,9 г/м³).

L₀=0.0476∙[0,5*12,7+1*10,8+1,5*2+2*23,7+(1+1)*92+(2+1,5)*12+(3+2)*10+(4+2,5)*15,79+2+0,25+1+0,5=

=15,96 м³/м³.

Визначаємо дійсну витрату повітря:

L_g = α∙L₀,

де α – коефіцієнт витрати повітря (1,1)

L_g = 1,14*15,9698 = 18,2055 м³/м³.

Визначаємо кількість та склад продуктів горіння:

V_д = V_CO2+V_H2O+V_N2+V_O2+V_SO2, де:

V_д – загальний об’єм продуктів горіння,

V_CO2,V_H2O,V_N2,V_O2,V_SO2 – об’єм складових процесу горіння.

V_CO2 =(CO+CO2+CH4+∑m*CmHn)*0,01

V_CO2 =(1+23,7+2*16+3*10+4*2,8+5*2,5)*0,01=1,024 м³/м³

V_H2O =(H2+H2S+2*CH4+ ∑n/2*CmHn+H2O+0,124*Lg*fв)*0,01

V_H2O = (2+2*23,7+2*23,7+3*12+4*10+5*2,8+6*2,5+0,125*18,2055*18,6)*0,01= =2,05089 м³/м³

V_N2 =(N₂+79* L_g)*0.01

V_N2 = (46+79*18,2055)*0,01=14,8424 м³/м³

V_O2 =(0,21*( α-1)* L₀)

V_O2 = (0,21*(1,14-1)*15,9698) = 0,469 м³/м³

V_SO2 =(0,01* H₂S)

V_SO2 = (0,01*2)=0,02 м³/м³

V_д = 1,024+2,05089+14,8424+0,469+0,02 = 18,406 м³/м³

Визначаємо процентний склад продуктів горіння:

CO₂ = (V_CO2 / V_д )*100%

CO₂ = (1,024/18,4068)*100=5,563%

H₂O = (V_H2O / V_д )*100%

H₂O = (2,05089/18,4068)*100= 11,14%

N₂ = (V_N2 / V_д )*100%

N₂ = (14,8424/18,4068)*100=80,63 %

O₂ = (V_O2 / V_д )*100%

O₂ = (0,4695/18,406890)*100=2,55%

SO₂ = (V_O2 / V_д )*100%

SO₂ =(0,02/18,4068)*100=0,1086%

Визначаємо теплоту згорання палива:

Q_н^р = 0,127CO + 0.108H₂+0.234H₂S+0.357CH₄+∑(Q/100)*C_nH_m

Q_н^р = =0,234*2+0,357+23,7+(56,4/100)*23,7+(63,5/100)*12+(91,1/100)*10+(118,6/100)*2,8) +(146,1/100)*2,5= 45,5778 [МДж/м³]

Визначаємо ентальпію (тепловміст) суміші продуктів горіння, МДж/м³

i_пг = (Q_н^р+Q_ф^в+Q_ф^т)/ V_д , де:

Q_ф^в – фізичне тепло, яке вноситься підігрітим повітрям, МДж/м³.

Q_ф^т - фізичне тепло, яке вноситься підігрітим паливом, МДж/м³.

Q_ф^т = 0.

Q_ф^в = α*L₀*i_в^t , де і_в^t – тепловміст повітря при tв= 300 ^оС [1, c. 90], МДж/м³.

Q_ф^в = 1,14*15,9698*0,3957 = 7,2039/м³

i_пг = (45,5778+7,20394)/18,406805 = 2,8675 МДж/м³

Отримане значення зрівнюємо з даними таблиці 2 і обираємо найближчу величину, але не меншу за розраховану:

Таблиця 2

i_пг1 = 0,01*(С_CO2^t1*CO₂+ С_H2O^t1*H₂O+ С_N2^t1*N₂ + С_O2^t1*O₂ + С_SO2^t1*SO₂ )*t₁

i_пг1 = 0,01*(2,39*5,56+1,9*11,14+1,52*2,55+1,47*80,63+2,33*0,1086)*1800= 2,827 МДж/м³ .

i_пг2 = 0,01*(С_CO2^t2*CO₂+ С_H2O^t2*H₂O+ С_N2^t2*N₂ + С_O2^t2*O₂ + С_SO2^t2*SO₂ )*t₂

i_пг2 = 0,01*(2,41*5,56+1,92*11,14+1,53*2,55+1,48*80,63+2,335*0,1086)*1900=

3,007МДж/м³ .

Визначаємо калориметричну температуру в печі:

t_к = t₂-(( i_пг2 - i_пг)/( i_пг2 - i_пг1))*100 = 1900-((3,007-2,867)/(3,007-2,827))*100 = 1822,2 °С

Визначаємо дійсну температуру печі:

t_д = t_к*η, де η – пірометричний коефіцієнт роботи печі, (η = 0,63).

t_д = t_к*η = 1822,2*0,63 = 1148 °С.

Переглядів: 1287