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Tehnica mecanica |
Calculul procesului de combustie - Variatia proprietatilor fizice ale gazelor de ardere cu temperatura
1.1. Variatia proprietatilor fizice ale gazelor de ardere cu temperatura
DENSITATEA( kg/m3)
TEMPERATURA |
||||||||||||
|
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
780 |
|||
COMPDENSITATEA |
||||||||||||
CO2 |
0 |
1,437 |
1,133 |
0,936 |
0,797 |
0,694 |
0,615 |
0,551 |
0,509 |
|||
H2O |
0 |
0,588 |
0,464 |
0,383 |
0,326 |
0,284 |
0,251 |
0,225 |
0,208 |
|||
SO2 |
0 |
2,091 |
1,649 |
1,361 |
1,159 |
1,009 |
0,893 |
0,801 |
0,741 |
|||
O2 |
0 |
1,045 |
0,824 |
0,680 |
0,579 |
0,504 |
0,447 |
0,401 |
0,370 |
|||
N2 |
0 |
0,915 |
0,721 |
0,595 |
0,507 |
0,441 |
0,391 |
0,351 |
0,324 |
|||
TEMP |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
780 |
|
0 |
0,925 |
0,729 |
0,602 |
0,513 |
0,446 |
0,395 |
0,355 |
0,327 |
CALDURA SPECIFICA ( kj/mol ×sC),ENTALPIA
t |
CO2 |
H2Ov |
SO2 |
O2 |
N2 |
Cp= |
|
|
0 |
36,05 |
33,41 |
38,98 |
29,27 |
29,14 |
30,39 |
1,074 |
0 |
100 |
38,39 |
33,62 |
40,78 |
29,52 |
29,18 |
30,67 |
1,084 |
108,4 |
200 |
40,40 |
34,00 |
42,50 |
29,94 |
28,31 |
31,02 |
1,096 |
219,2 |
300 |
42,12 |
34,42 |
44,05 |
30,40 |
29,48 |
31,38 |
1,109 |
332,7 |
400 |
43,54 |
34,92 |
45,39 |
30,90 |
29,69 |
31,76 |
1,122 |
448,7 |
500 |
45,01 |
35,46 |
46,52 |
31,36 |
29,94 |
32,18 |
1,140 |
570 |
600 |
46,18 |
36,01 |
47,52 |
31,78 |
30,19 |
32,56 |
1,151 |
690,3 |
700 |
47,23 |
36,59 |
48,36 |
32,10 |
30,44 |
32,94 |
1,160 |
812 |
780 |
47,97 |
37,09 |
48,93 |
32,47 |
30,77 |
33,28 |
1,180 |
920,4 |
Cp==caldura specifica molara
t=temperatura(sC)
CONDUCTIVITATEA TERMICA
se calculeaza pentru gaze la presiunea atmosferica
t |
CO2 |
H2O |
N2 |
O2 |
SO2 |
|
0 |
0,0147 |
|
0,0243 |
0,0247 |
0,0084 |
0.01997 |
100 |
0,0228 |
0,0239 |
0,0351 |
0,0329 |
|
0,0322 |
200 |
0,0309 |
0,0330 |
0,0385 |
0,0407 |
|
0,0372 |
300 |
0,0391 |
0,0434 |
0,0449 |
0,0481 |
|
0,0444 |
400 |
0,0472 |
0,0550 |
0,0507 |
0,0550 |
|
0,0513 |
500 |
0,0549 |
0.0680 |
0,0558 |
0,0616 |
|
0.0579 |
600 |
0,0621 |
0,0822 |
0,0603 |
0,0674 |
|
0,0641 |
700 |
0,0688 |
0,0980 |
0,0642 |
0,0728 |
|
0.0701 |
yi |
0,0851 |
0,145 |
0,689 |
0,0795 |
0,00174 |
|
t=temperatura(sC)
VISCOZITATEA DINAMICA
(T-K ;-)
comp |
A |
B |
C |
|
N2 |
30,43 |
49,89×10-2 |
-109,3×10-6 |
|
O2 |
18,11 |
66,32×10-2 |
-187,9×10-6 |
|
SO2 |
-3,793 |
46,45×10-2 |
128,2×10-6 |
|
CO2 |
25,45 |
45,49×10-2 |
89,49×10-6 |
|
H2O |
|
|
|
;M=28,30
t |
N2 |
O2 |
SO2 |
CO2 |
H2O |
|
0 |
16,66 |
19,42 |
13,3 |
13,84 |
8,17 |
14,97 |
100 |
21,00 |
24,60 |
18,7 |
18,44 |
12,08 |
19.52 |
200 |
24,77 |
29,10 |
24,45 |
22,60 |
16,04 |
23,62 |
300 |
28,16 |
33,11 |
30,45 |
26,40 |
20 |
27,19 |
400 |
31,20 |
36,77 |
36,7 |
29,90 |
23,90 |
30,59 |
500 |
34,05 |
40,13 |
43,19 |
33,15 |
27,71 |
33,73 |
600 |
36,65 |
43,27 |
49,19 |
36,20 |
31,45 |
36,56 |
700 |
35,10 |
46,23 |
49,94 |
39,06 |
35,10 |
38,93 |
yi |
O,689 |
0,0795 |
0,00178 |
0,0851 |
0,145 |
T(sC) |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
1,89 |
1,45 |
1,198 |
1,041 |
0,925 |
0,839 |
0,774 |
0,777 |
1.2 .Calculul debitului si compozitia molara a gazelor de ardere.
CaHbSc
a=1·0,4+2·0,25+3·0,14+4·0,03=1,44
b=4·0,4+6·0,25+8·0,14+10·0,03+2·0,15+2·0,03=4,88
c=1·0,02=0,03
formula bruta: C1,44H4,88S0,03
M=12·1,44+4,88+32·0,03=23,12kg/kmol
Compozitia masica a combustibilului:
c+h+s=1
c=
h=
s=
Omin=+
Omin=0,1164 kmol O2/kg combustibil
Lmin= kmol aer/kg combustibil
L=α· Lmin=1,15·0,5543=0,6374 kmol aer/kg combustibil
Gaze de ardere:
nCO2=0,0631 kmol CO2/kg combustibil
nSO2= kmol SO2/kg combustibil
nH2O= kmol H2O/kg combustibil
nN2=0,79·L==0,504 kmol N2/kg combustibil
nO2=(α-1)·Omin=(1,15-1)·0,1164=0,0582 kmol O2/kg combustibil
Comp. |
ni |
yi |
% mol |
M |
mi=Mi·ni |
gi |
%gi |
CO2 |
0,0631 |
0,0851 |
8.51 |
44 |
2,74 |
0,132 |
13,2 |
SO2 |
0,0013 |
0,001178 |
0,178 |
64 |
0,0832 |
0,0040 |
0,4 |
H2O |
0,106 |
0,145 |
14,5 |
18 |
1,86 |
0,0923 |
9,23 |
N2 |
0,504 |
0,689 |
68,9 |
28 |
14.11 |
0,682 |
68,2 |
O2 |
0,0582 |
0,0795 |
7,95 |
32 |
1,86 |
0,0899 |
89.99 |
Total |
0,721 |
1 |
100 |
|
20.70 |
1 |
100 |
yi= gi=
maer=B·L·=0,6374·325·28,9·3=17949.07 kg/h=4,98 kg/s
mg.a=B+maer=325+17949.07 =7162,6=18274,07 kg/h=5,077 kg/s
1.3.Temperatura punctului de roua acida
Se considera ca 10% din SO2 se transforma in SO3.Se intocmeste un tabel nou cu gaze de ardere uscate care contin si SO3.
tr.a=f(%mol H2O,ppm SO3)
ppm=ySO3·106
tcos=tr.a+(30-50oC)
tcos=180-200oC
ySO3=10%· ySO2
ySO3=10% ·0,00130=0,000130
ppm=0,000208·106=208
Din grafic tr.a=155oC
tcos=155+40=195oC
Comp. |
ni |
yi |
% mol |
M |
mi=Mi·ni |
gi |
%gi |
CO2 |
0,0631 |
0,0851 |
8.51 |
44 |
2,74 |
0,132 |
13,2 |
SO2 |
0,0013 |
0,001178 |
0,178 |
64 |
0,0832 |
0,0040 |
0,4 |
SO3 |
0,00013 |
0,000177 |
0,0177 |
84 |
0,01486 |
0,0007173 |
0,07 |
H2O |
0,106 |
0,145 |
14,5 |
18 |
1,86 |
0,0923 |
9,23 |
N2 |
0,504 |
0,689 |
68,9 |
28 |
14.11 |
0,682 |
68,2 |
O2 |
0,0582 |
0,0795 |
7,95 |
32 |
1,86 |
0,0899 |
89.99 |
Total |
0,73193 |
100 |
1 |
28,31 |
20,71768 |
1 |
100 |
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