Bài tập lớn kỹ thuật cháy

Bài tập lớn môn kỹ thuật cháy. Bài tập tính toán quá trình cháy trong buồng đốt với số liệu thành phần nhiên liệu cho trước. Bài tập gồm 6 trang tính toán gồm lập bảng tính cháy, tính toán lượng không khí lý thuyết và thực tế, tính enthalpy của sản phẩm cháy và tính nhiệt độ sản phẩm cháy

1 Bài tập lớn kỹ thuật cháy Bài Tập Lớn Kỹ Thuật Cháy Sinh viên thực : Nguyễn Văn An MSSV : 20121941 Giảng viên hướng dẫn :PGS.TS Trần Gia Mỹ Giữ liệu đầu vào Độ chứa ẩm nhiên liệu ( g/m3K ) % Thành phần khí khơ CH4 H2 N2 W n Còn lại 2n Nhiệt độ nung nóng khơng khí 250oC Hệ số khơng khí thừa ∝ = 1.20 Yêu cầu thực bước sau : Lập bảng tính cháy cho nhiên liệu Tính tốn lượng khơng khí lý thuyết thực tế Khối lượng riêng sản phẩm cháy lý thuyết thực tế Tính enthalpy sản phẩm cháy Tính nhiệt độ cháy đoạn nhiệt buồng đốt nhiệt độ cháy buồng đốt hiệu suất buồng đốt ɳ = 0,75 Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy Bài Làm Lập bảng tính cháy cho nhiên liệu Do số thứ tự danh sách em 11 nên em lấy n =11 • Tính thành phần khí nhiên liệu - Ta có khí có thành phần khơ sau : [CH4]k = 11(%) , [N2]k = 2(%) - Ta có : [CH4]k + [N2]k + [H2]k = 100 (%)  [H2]k = 87 (%) Theo đề ta có lượng ẩm có m3 khơng khí khơ W=22 (g/m3k ) , từ ta tính tốn thành phần phần trăm (%) nước có hỗn hợp khơng khí khơ : [H2O]d = = 2.66 (%) Ta có hệ số chuyển đổi : K(k-d) = = = 0.9734 - Ta có khí có thành phần sử dụng sau : [CH4]d = K(k-d) [CH4]k = 0.9734 11% = 10.70(%) [N2]d = K(k-d) [N2]k = 0.9734 2% = 1.95 (%) [H2]d = K(k-d) [H2]k = 0.9734 87% = 84.69 (%) [H2O]d = 2.66 (%) Hỗn hợp khí nhiên liệu có tỉ lệ phần trăm (%) sau : CH4 H2 N2 H2O 10.70 84.69 1.95 2.66 Thành phần khơng khí dùng cho trình cháy (%) : Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy O2 N2 21 79 Hỗn hợp đốt với hệ số khơng khí : ∝ = 1.20 • Khi đốt nhiên liệu với khơng khí ta có bảng sau : Ta coi tổng nhiên liệu 100 m3 Khơng khí, m3 Nhiên liệu Khí thành phần % V,m3 O2 N2 CH4 10,70 10,70 21,40 H2 84,69 84,69 42,35 63,75.3,7 62=239, 86 N2 1,95 1,95 - - H2O 2,66 2,66 - Sản phẩm cháy , m3 ∑ CO2 H2O O2 N2 10.70 21.40 - - 84.69 - - - - - - - - 2.66 - - ∑ 80.50+ 159.32+ 1.95 =241.77 ∑ 100 100 63,75 239,86 303,61 10,70 108,75 241,77 361,22 % 100 100 21 79 100 2,96 30,10 66,94 100 ∑ 100 100 76,50 287,83 364,33 10,70 108,75 12.75 289,83 422,03 % 100 100 21 79 100 2,54 25,77 3.02 68,67 100 ∝=1.00 ∝=1.20 Phương trình cháy nhiên liệu : Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O 2H2 + O2  2H2O Tính tốn lượng khơng khí Lượng khơng khí lý thuyết : 303,61 [ m3] Lượng khơng khí thực tế : 364,33 [m3] Khối lượng riêng sản phẩm cháy 3.1 Khối lượng riêng sản phẩm cháy lý thuyết Tổng khối lượng sản phẩm cháy lý thuyết : Khối lượng riêng sản phẩm cháy lý thuyết : 3.2 Khối lượng riêng sản phẩm cháy thực tế ( α = 1,20) Tổng khối lượng sản phẩm cháy thực tế : Khối lượng riêng sản phẩm cháy thực tế : Enthalpy sản phẩm cháy 4.1 Với hệ số khơng khí thừa α = 1,00 Nhiệt trị thấp Hu : Hu =418,6 { 25,8.[H2]d + 85,5.[CH4]d } = 13976 [kJ/m3] Lượng sản phẩm cháy cháy hồn tồn : Ta có : Trong : ikk :enthalpy khơng khí cấp vào với nhiệt độ nung 250oC lkk : lượng khơng khí thực tế Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy inl : enthalpy nhiên liệu 4.2 Với hệ số khơng khí thừa α = 1,20 Nhiệt trị thấp Hu : Hu = 418,6 { 25,8.[H2]d + 85,5.[CH4]d } = 13976[kJ/m3] Lượng sản phẩm cháy cháy hoàn toàn : Ta có : Trong : ikk : enthalpy khơng khí cấp vào với nhiệt độ nung 250oC lkk : lượng khơng khí thực tế inl : enthalpy nhiên liệu Nhiệt độ cháy đoạn nhiệt buồng đốt với hệ số thừa khơng khí α=1,20 Chọn nhiệt độ t1 = 2000oC tra đồ thị ta có : iCO2 = 4910,51 ( kJ/m3) , iH2O= 3889,72 (kJ/m3), iO2 =3142,76(kJ/m3), iN2=2970,25(kJ/m3) ri : hệ số thể tích ( ri = vi/va) Chọn nhiệt độ t2 = 2100oC tra đồ thị ta có : iCO2 = 5186,81 ( kJ/m3) , iH2O= 4121,79 (kJ/m3) , iO2= 3314,85 (kJ/m3) , iN2=3131,96(kJ/m3 ) Nhiệt độ cháy thực tế : Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt ...2 Bài tập lớn kỹ thuật cháy Bài Làm Lập bảng tính cháy cho nhiên liệu Do số thứ tự danh sách em 11 nên em lấy n =11 • Tính... phẩm cháy cháy hồn tồn : Ta có : Trong : ikk :enthalpy khơng khí cấp vào với nhiệt độ nung 250oC lkk : lượng không khí thực tế Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy. .. 100 2,54 25,77 3.02 68,67 100 ∝=1.00 ∝=1.20 Phương trình cháy nhiên liệu : Sinh viên : Nguyễn Văn An Lớp HT TB Nhiệt Bài tập lớn kỹ thuật cháy CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O 2H2 + O2  2H2O Tính tốn lượng