Определение теоретической температуры горения

При сжигании топлива без применения обогащенного кислородом воздуха и при поддержании температуры ниже 2100 °С обычно считаются с образованием в продук­тах сгорания в результате диссоциации только СО, Н₂ и О₂. В этих слу­чаях с учетом указанных выше погрешностей можно приближенно под­считать теоретическую и расчетную температуры горения по простой методике, основанной на следующих положениях.

Объем продуктов сгорания в результате диссоциации С0₂ и Н₂О возрастает, однако теплосодержание продуктов сгорания, не диссоции­рованных и частично диссоциированных, при той же температуре прак­тически почти не меняется вследствие того, что объемная теплоемкость исходных трехатомных газов СО₂ и Н₂0 более высока по сравнению с теплоемкостями образующихся двухатомных газов. Так, объемная теплоемкость С0₂ от 0 до 2000°С равна 0,6785 ккал/м³, теплоемкость СО 0,3592 ккал/м³ и теплоемкость кислорода 0,3748 ккал/м³. Следовательно, теплосодержание 1 м³ СО и 0,5 м³ О₂, образующихся в результате диссоциации 1 м³ СО₂, мало отличается от теплосодержания исходной С0₂:

Итак, теплосодержание продуктов диссоциации СО₂ несколько ниже теплосодержания исходной двуокиси углерода, а теплосодержание про­дуктов диссоциации Н₂0 выше, чем у исходного водяного пара.

С учетом того, что СО₂ диссоциирует в сопоставимых условиях в большей степени, чем водяной пар, суммарные отклонения в теплосо­держании продуктов диссоциации и исходных газов у большинства ви­дов топлива в значительйой степени нивелируются.

Поскольку при температурах до 2100 °С диссоциирует лишь малая часть СО₂ и Н₂0 и, следовательно, еще меньшая часть суммарного объема продуктов сгорания топлива, содержащих высокий процент азота, можно для упрощенного подсчета теоретической и расчетной тем­ператур горения принять, что произведение объемов продуктов сгорания на их средневзвешенную теплоемкость в температурном интервале от 0 до t_теор не меняется в результате диссоциации СО₂ и Н₂0.

При таком допущении теоретическую температуру горения можно подсчитать по формуле:

Значения средневзвешенной теплоемкости продуктов сгорания от 0 до t приведены в таблицах.

Следовательно, упрощенный подсчет теоретической температуры го­рения t_теор отличается от подсчета жаропроизводительности лишь необходимостью учета теплоты диссоциации. Данные о степени диссоциации СО₂ и Н₂О при различных темпера­турах и парциальных давлениях приведены в таблицах.

Приведем пример подсчета теоретической температуры горения пропана.

Дата добавления: 2014-01-11