Методика побудови діаграми I

Ентальпія продуктів згорання розраховується по формулі (2.1) в

інтервалі температур 0 – 2200°С з кроком Δt рівним 100 – 200 °С. Величини середніх об'ємних ізобарних теплоємкостей газів, що складають продукти згорання. кДж/(м³ °С), для різних температур вказані в таблиці 2.1.

Початкові дані:

- об'єм трьохатомних газів V_RO2, м³/кг;

- об'єм азоту V_N2, м³/кг;

- об'єм вільного кисню V_O2, м³/кг;

- об'єм водяної пари V_H2O, м³/кг.

Розрахунок ентальпії газів і побудову діаграми зручно виконувати у формі таблиці 2.2. Тут показано один з прикладів її заповнення. У першій колонці таблиці 2.2 вказано поточне значення температури продуктів згорання, в наступних – величини добутків об'ємів газів, що становлять продукти згорання, на їх теплоємності і поточну температуру. У шостій колонці приведена їх сума, що є шуканою ентальпією. Сьома колонка таблиці містить значення ентальпії в масштабі і введена з метою спрощення побудови діаграми. Масштаб діаграми m приймається рівним

250 кДж/(кг мм).

Таблиця 2.1

t, °C	СRO2	СN2	СO2	СH2O
	1,600	1,294	1,306	1,494
	1,700	1,295	1,318	1,505
	1,787	1,299	1,335	1,522
	1,862	1,306	1,356	1,542
	1,930	1,316	1,378	1,566
	1,988	1,327	1,398	1,589
	2,040	1,340	1,417	1,614
	2,131	1,367	1,450	1,668
	2,203	1,391	1,478	1,722
	2,263	1,414	1,500	1,766
	2,313	1,434	1,520	1,828
	2,355	1,452	1,540	1,876
	2,391	1,468	1,554	1,921
	2,422	1,482	1,569	1,962
	2,448	1,495	1,583	2,000

Діаграма будується на міліметрівці.

Таблиця 2.2

t, °C	VRO2СRO2t,	VN2СN2t	VO2СO2t	VН2ОСН2Оt	I	мм
	кДж/кг	кДж/кг	кДж/кг	кДж/кг	кДж/кт


	255,34	1257,3	44,62	243,4		7,2
	538,35	2552,5	90,07	490,4		14,7
	848,86	3840,6	136.87	739,9		22,3
…	…	…	…	…	…	…
	8527,59	32414,1	1190,00	7168,9		197,0

ВИКОРИСТАННЯ ДІАГРАМИ I–t В ТЕПЛОВИХ РОЗРАХУНКАХ

Методику використання побудованої діаграми I–t розглянемо на прикладі визначення теплової потужності утилізаційного котла. По відомій температурі газу перед котлом t, за допомогою діаграми (рис. 2.2) знайдемо значення ентальпії газу на вході в котел I_г. Аналогічно по t_ух, визначимо величину ентальпії газів, що виходять з котла I_ух.

Теплова потужність утилізаційного котла (кількість тепла, передане через поверхню нагріву) Q₁, кВт:

(2.2)

де φ – коефіцієнт збереження тепла, що враховує теплові втрати через обшивку котла в довкілля, 0,95 – 0,98;

В – витрата палива через двигун, кг/с.

Рис. 2.2. Використання діаграми I–t в розрахунках

ЗМІСТ ЗВІТУ

Звіт повинен містити:

- початкові дані:

- таблицю 2.1 з розрахунками;

- діаграму I–t, побудовану на аркуші міліметрового паперу формату А4;

- значення маси продуктів згорання М_пс, кг, що утворилися в результаті горіння 1 кг палива.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Дайте визначення поняттям «теплоємність» і «ентальпія» газу.

Вкажіть, як вони залежать від його температури.

2. Поясніть, яким чином впливає величина коефіцієнта надлишку повітря на величину ентальпії продуктів згорання?

3. Поясніть, від чого залежить нахил кривої на діаграмі I–t?

4. Поясніть, як будується і використовується діаграма I–t в процесі теплового розрахунку котла.

5. Поясніть, які чинники визначають масу продуктів згорання,

отриманих в результаті горіння 1 кг палива?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

Методика побудови діаграми I – t