Способность в абсолютно сухом состоянии. Тепловой и газовый баланс горения лесных материалов

Тепловой и газовый баланс горения лесных материалов

Выделение и расход тепла, потребление воздуха и количества продуктов сгорания рассмотрим на примере горения лесной подстилки. Средний химический состав этого материала приведен в табл. 2.1.

Задание:

Определить теплоту сгорания по вариантам и рассчитать количество кислорода для полного сгорания С и Н до СО₂ и Н₂О.

Таблица 2.1. Средний химический состав ЛГМ и их теплотворная

Вариант	Единица измерения	Содержание элементов	Теплота сгорания
С	Н	О	N	Зола	Qв	Qн
	%	47,5	6,1	36,9	1,4	8,1
кг	0,475	0,061	0,369	0,014	0,081
	%	50,2	6,2	36,2	1,2	6,2
кг	0,502	0,062	0,362	0,012	0,062
	%	52,4	6,1	36,4	1,3	3,8
кг	0,524	0,061	0,364	0,013	0,038
	%	48,6	7,6	37,2	1,8	4,8
кг	0,486	0,076	0,372	0,018	0,048
	%	49,0	5,2	35,0	1,9	8,9
кг	0,490	0,052	0,350	0,019	0,089
	%	51,2	6,1	35,9	1,9	4,9
кг	0,512	0,061	0,359	0,019	0,049
	%	51,1	6,8	34,0	1,8	5,3
кг	0,511	0,068	0,340	0,018	0,053
	%	46,4	6,0	36,7	1,4	9,5
кг	0,464	0,060	0,367	0,014	0,95
	%	48,7	6,3	36,8	1,9	6,3
кг	0,487	0,063	0,368	0,019	0,063
	%	51,0	7,0	36,0	1,8	4,2
кг	0,510	0,070	0,360	0,018	0,042

Пример расчета:

К= = 1,267 + 0,488 – 0,369 = 1,386 кг.

В атмосфере кислород находится в смеси с азотом и другими газами, являющимися балластом для горения. Но их нельзя отделить от кислорода. Поэтому для обеспечения сгорания топлива воздуха потребуется больше, чем чистого кислорода. Экспериментально установлено, что в 1 кг воздуха при влажности 60 % содержится: кислорода – 22,85 % (0,2285), азота – 79 % (0,7900), аргона – 1,29 % (0,00129), водяного пара – 0,53 % (0,0053), углекислого газа (С0₂) – 0,04 % (0,0004).

Для полного сгорания лесных горючих материалов потребуется воздуха

В = = 6,06 кг.

Общая масса газообразных продуктов сгорания окажется равной

0,919 + 6,06 = 6,979. Зола останется в твердом состоянии и в расчет не включается. Соотношение между горючим и воздухом для лесных материалов 1: 6,1, для бензина 1: 15,3.

Если тепло, выделяющееся в процессе горения, относить не к 1 кг топлива, а ко всем компонентам, участвующим в процессе, удельная теплотворная способность сильно снизится. Например, при сгорании в атмосфере абсолютно сухой древесины низшая теплотворная способность Q_н = 2800, опада и подстилки – 2640, бензина – 3060, углерода – 2682, водорода – 3360 кДж/кг.

Дата добавления: 2015-07-02