Số liệu ban đầu: Nhiên liệu dầu madut Thành phần của dầu (% khối lượng) : C h H h O h N h S c A k W d 86 % 12% 0,8% 1,2% 2,4% 0,24% 0,8% 1. Tính thành phần sử dụng của dầu: Ta có: W d =0,8 ⇒ Hệ số chuyển đổi k d K − = 100 0,8 100 − =0,992 ⇒ . d k k d A A K − = =0,24.0,992=0,238 % Ta có hệ số chuyển đổi K c-d = 100 0,8 0,24 100 − − =0,9896 ⇒ S d = S c .K c-d =2,4.0,9896=2,375 % Ta có hệ số chuyển đổi K h-d = 100 0,8 0,24 2,4 100 − − − =0,9656 ⇒ C d =C h .K h-d =86.0,9656=83,042 % H d =H h .K h-d =12.0,9656=11,587 % O d =O h .K h-d =0,8.0,9656=0,799 % N d =N h .K h-d =1,2.0,9656=1,159 % 2. Tính nhiệt trị thấp của dầu Ta sử dụng công thức Q t = 418,6.[81,3C d + 243H d + 15N d +45,6S d -23,5O d -6W d ] ⇒ Q t =40474 [kJ/kg] 3. Tính cháy với α =1 và α =1,5 Nhiên liệu Không khí Thành phần % Khối lượng Kg Kmol O 2 [kmol] N 2 [kmol] Toàn bộ Kmol m 3 C d 83,042 83,042 6,920 6,920 H d 11,587 11,587 5,794 2,897 O d 0,799 0,799 0,025 -0,025 24,155 34,021 762,07 N d 1,159 1,159 0,041 0 S d 2,375 2,375 0,074 0,074 A d| 0,238 0,238 0 W d 0,800 0,800 0,044 0 α =1 ∑ 100 100 9,866 24,155 34,021 762,07 % 100 100 29 71 100 100 α =1,15 ∑ 100 100 11,346 27,778 39,124 876,38 % 100 100 29 71 100 100 Bảng tính sản phẩm cháy: Sản phẩm cháy α =1 α =1,15 ∑ % ∑ % CO 2 Kmol 6,920 6,920 53,76 6,920 m 3 155,00 155 11,37 155 9,89 SO 2 kmol 0,074 0,074 0,57 0,074 m 3 1,658 1,658 0,12 1,658 0,11 H 2 O Kmol 5,838 5,838 45,35 5,838 m 3 130,77 130,77 9,59 130,77 8,35 N 2 Kmol 0,041 0,041 0,32 0,041 m 3 11,674 1076 78,92 1237 78,91 O 2 Kmol 0 0 - - m 3 0 0 42,89 2,74 Toàn bộ Kmol 012,87 3 100 100 m 3 1363 100 1567 100 4. Tính nhiệt độ cháy lý thuyết và thực tế ở các hệ số không khí đã cho. • Xét với hệ số không khí α =1 Ta có Q t = 40474 [kJ/kg] a) Nhiệt độ cháy lý thuyết là nhiệt độ của sản phẩm cháy có được khi giả thiết rằng nhiệt lượng sinh ra trong khi cháy nhiên liệu được tập trung toàn bộ cho sản phẩm cháy( Không có tổn thất nhiệt) Theo bảng tính cháy ta có: 100kg dầu cần 762,07 m 3 không khí. ⇒ 1kg dầu cần 7,6207 m 3 kk Ta có: Q kk = V kk .f.C p .t kk Trong đó: V kk : Thể tích của không khí( 1kg nhiên liệu) f: Tỷ lệ nung không khí C p : Nhiệt dung riêng của không khí t kk : nhiệt độ không khí Thay: V kk =7,6207 m 3 ; f = 0,4 ; t kk = 390 o C; C p = 1,3 kJ/m 3 .độ ⇒ Q kk = 7,6207.0,4.390.1,3= 1545,48 [kJ/kg] Theo bảng tính cháy ta có: 100kg dầu sẽ cho 1363m 3 sản phẩm cháy ⇒ 1 kg dầu cho 13,63 m 3 sản phẩm cháy Ta có entanpy của sản phẩm cháy tương ứng với nhiệt độ t o là: o I kk t spchay Q Q V + = 40474 1545,48 13,63 + = =3083 [kJ/m 3 tc] Ta giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết là t 1 =1800 o C ⇒ I 1 = i i ∑ = 2 2 1( )SO CO i + + 2 1( )H O i + 2 1( )H i = 2 2 2 2 2 2 2 ([ ] [ ]).i [ ]. [N ]. CO H O N CO SO H O i i+ + + Trong đó: 2 i CO , 2 H O i , 2 N i lần lượt là entanpy của 2 CO , H 2 O, N 2 tại t 1 = 1800 o C Tra bảng ta có : 2 i CO = 4360,67 2 H O i = 3429,90 2 N i = 2646,74 ⇒ I 1 = 2 2 2 1 [(11,37 0,12). 9,59. 78,92. ] 10 CO H O H i i i+ + + =2918 [kJ/m 3 tc] Nhận xét: I 1 < I o Ta xét tại t 2 =1900 o C ta có: 2 i CO = 4634,74 2 H O i = 3657,65 2 N i = 2808,22 ⇒ I 2 = 3099 [kJ/m 3 tc] Ta có: I 1 < I o < I 2 . Sử dụng nội suy ta có: t o = 1891 o C ⇒ Nhiệt độ cháy lý thuyết là t lt = t o =1891 o C b) Tính nhiệt độ cháy thực tế Ta có nhiệt độ cháy thực tế là t tt = . lt t η =1891.0,66 =1248 o C • Xét cho hệ số không khí α = 1,15 Ta có: Q t = 40474 [kJ/kg] Tương tự như trường hợp α = 1 Gọi t o là nhiệt độ cháy lý thuyết Ta có: Theo bảng tính cháy thì 100kg dầu cần 876,58 m 3 không khí ⇒ 1 kg dầu cần 8,7638 m 3 không khí Ta có: Q kk = V kk .f.C p .t kk Trong đó: V kk : Thể tích của không khí( 1kg nhiên liệu) f: Tỷ lệ nung không khí C p : Nhiệt dung riêng của không khí t kk : nhiệt độ không khí Thay số: Q kk =8,7638.0,4.1,3.390 =1777,3 [kJ/kg] Theo bảng tính cháy ta có 1kg dầu sẽ cho 15,67 m 3 sản phẩm cháy ⇒ I o kk t spchay Q Q V + = = 40474 1777,3 15,67 + =2696 [kJ/m 3 tc] Ta giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết là t 1 = 1600 o C Tra bảng tại t 1 = 1600 o C ta có: 2 i CO = 3815,86 2 H O i = 2979,13 2 N i = 2328,65 2 i O = 2463,97 ⇒ I 1 = 2535 [kJ/m 3 tc] Nhận xét: I o < I 1 Ta xét tại t 2 = t 1 +100 =1700 o C ta có 2 i CO = 4087,1 2 H O i = 3203,05 2 N i = 2486,28 2 i O = 2632,09 ⇒ I 2 = 2710 [kJ/m 3 tc] Ta có I 1 < I o < I 2 . Sử dụng nội suy ta có: t o = t 1 + 1 2 2 1 .( ) o o I I t t I I − − − = 1600+ 2696 2536 2710 2535 − − .100 =1692 o C Vậy nhiệt độ cháy lý thuyết là : t lt = t o = 1692 o C Nhiệt độ cháy thực tế: t tt = . lt t η =1692.0,66 =1117 o C Kết luận: • Với α =1 ta có : t lt = 1891 o C t tt = 1248 o C • Với α =1 ta có : t lt = 1692 o C t tt = 1117 o C . m 3 sản phẩm cháy Ta có entanpy của sản phẩm cháy tương ứng với nhiệt độ t o là: o I kk t spchay Q Q V + = 40474 1545,48 13,63 + = =3083 [kJ/m 3 tc] Ta giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết là. =1777,3 [kJ/kg] Theo bảng tính cháy ta có 1kg dầu sẽ cho 15,67 m 3 sản phẩm cháy ⇒ I o kk t spchay Q Q V + = = 40474 1777,3 15,67 + =2696 [kJ/m 3 tc] Ta giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết là