Қайнау қабатындағы отынның жану процесі

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университеті

Инженерлік-технологиялық факультет

Техникалық физика және жылуэнергетика кафедрсы

СӨЖ

Пән аты: Отынды жағудың арнайы сұрақтары

Тақырыбы: ҚАЙНАУ ҚАБАТЫНДАҒЫ ОТЫННЫҢ ЖАНУ ПРОЦЕСІ

Орындаған: Алпыспайқызы Н.

Тобы: ТЭ-317.

Тексерген: Шалаганова. А. Н.

Семей қ, 2015 жыл.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ 3

1 ҚАЙНАУ ҚАБАТЫНДАҒЫ ОТЫННЫҢ ЖАНУ ПРОЦЕСІ 4

ҚОРЫТЫНДЫ 7

ПАЙДАЛАНҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 8

КІРІСПЕ

Кайнау қабатындағы ауалы газ ағындағы отынның жануы, оттық процесін толық механикаландыруға мүмкіндік береді. Жоғарыда қаралған жану процесі, алда қарастырылайын деп отырған жағдай үшін қолданылады. Отын бөлшектері, газды ағынмен көтеріліп, кейін қыздырылған оттық кеңістігінде тез қызып, жануға және одан бөлінген ұшпа заттардың оттық көлемінде жануына мүмкіндік алады. Жану процесі екі кезеңге бөлінеді: бірінші, ауадағы қоспаны және шаңды тұтану температурасына дейін қыздыру және екінші, кокс пен ұшпаның жеке жану процесі. Көмір бөлшектерінің диаметрі d=30*10 ^-3 мм. болған кездегі көмірдің меншікті қабаты 50 м ² /кг құрайды, яғни ол кесек көмірдің (d=30 мм) меншікті қабатынан 1000 рет артық. Бөлшектің жану уақыты келесі факторлардан: бөлшек өлшемінен(бөлшек өлшемі неғұрлым аз болса, жану уақыты соғұрлым аз болады), ауамен отынның қоспа түзу сапасынан(неғұрлым жақсы араласса, соғұрлым жанып біту жылдамдығы үлкен болады), оттық кеңістігінің температурасынан(неғұрлым температура үлкен болса, соғұрлым жану процесі жедел және тұрақты жүреді), отынның қасиетінен және ұшпа мөлшерінен(ұшпа мөлшері көп болса, отынның жануы тездейді) тәуелді. Жану уақыты мынаған (100-V ^r ) /100 және салыстырмалы салқындату жылдамдығына пропорционалды. Бұл жылдамдық ағын жылдамдығынан көп кіші w ₀ <<<w _n . Ағындағы салыстырмалы жылдамдық жеткіліксіз. Себебі жанғыш заттарға берілетін тотықтырғыш газдың диффузиясы арқылы жүреді.

Отынның жану есебі құрылғыны жобалаған кезде және жұмыс істеп тұрған қондырғыны бақылау кезінде орындалады. Екінші жағдайда, кейбір шамалар аппараттардағы бақылау көрсеткіштерінен белгілі болады, сондықтан екінші жағдайдағы есептеу әдістемесінің, бірінші жағдайдағы отынның жану есебінен айырмашылығы бар.

1 ҚАЙНАУ ҚАБАТЫНДАҒЫ ОТЫННЫҢ ЖАНУ ПРОЦЕСІ

Көмір бөлшектерінің диаметрі d=30*10 ^-3 мм. болған кездегі көмірдің меншікті қабаты 50 м ² /кг құрайды, яғни ол кесек көмірдің (d=30 мм) меншікті қабатынан 1000 рет артық.

Бөлшектің жану уақыты келесі факторлардан: бөлшек өлшемінен(бөлшек өлшемі неғұрлым аз болса, жану уақыты соғұрлым аз болады), ауамен отынның қоспа түзу сапасынан(неғұрлым жақсы араласса, соғұрлым жанып біту жылдамдығы үлкен болады), оттық кеңістігінің температурасынан(неғұрлым температура үлкен болса, соғұрлым жану процесі жедел және тұрақты жүреді), отынның қасиетінен және ұшпа мөлшерінен(ұшпа мөлшері көп болса, отынның жануы тездейді) тәуелді. Жану уақыты мынаған (100-V ^r ) /100 және салыстырмалы салқындату жылдамдығына пропорционалды. Бұл жылдамдық ағын жылдамдығынан көп кіші w ₀ <<<w _n . Ағындағы салыстырмалы жылдамдық жеткіліксіз. Себебі жанғыш заттарға берілетін тотықтырғыш газдың диффузиясы арқылы жүреді[1] .

Жалын ядросында шаңды көмірлерді жағу өте жоғары температурада өтеді, яғни 1600-1700 ⁰ С, реакция бойынша негізгі ролді мына газдандыру процесі алады.

СО ₂ +С→2СО және С+Н ₂ О_>СО/Н ₂ ,

(1)

Ауадағы оттегін жеткізумен байланысты тотықтырғыш процестер негізінен, жалынның алғашқы бөлігінде өтеді.

Жобалау кезіндегі қолданылатын есептеу әдістемесін құрастырамыз.

1) берілген отын мөлшеріне (сұйық және қатты отын үшін 1 кг және газ үшін 1нм ³ ) қажетті ауаның теориялық шығынын V ⁰ және отынның нақты жануы үшін қажетті ауаның нақты шығынын V ⁰ _a анықтау.

2) жану өнімдерінің көлемін (түтінді газ) анықтау.

3) берілген артық ауа коэффициентінде жану өнімдерінің құрамын (көлемдік пайызбен) және үш атомды газдардың порциалдық қысымын анықтау.

4) артық ауа және талап етілетін температура кезіндегі түтінді газ энтальпиясын анықтау.

I _г =f(t, α) кДж/кг немесе кДж/нм ³ (алынғандар бойынша отынның I-t диаграммасын тұрғызады) .

5) отынның калориметриялық және теориялық жану температурасын анықтау. Отын бойынша берілгендерді (отынның элементар құрамын) лабораториялық талдау негіздерінен алады[2] .

Кесте 1 - Өмірсутек газдарының жану жылулығы төменгі

Газ аты

Термохимиялық реакция

Реакцияның жылулық әсерлігі

Qn кДж/моль

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм ³

Газ аты: Метан

Термохимиялық реакция:

Реакцияның жылулық әсерлігіQn кДж/моль: 19179

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм3: 8555

Газ аты: Этан

Термохимиялық реакция:

Реакцияның жылулық әсерлігіQn кДж/моль: 341262

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм3: 15226

Газ аты: Пропан

Термохимиялық реакция:

Реакцияның жылулық әсерлігіQn кДж/моль: 488527

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм3: 21795

Газ аты: Бутан

Термохимиялық реакция:

Реакцияның жылулық әсерлігіQn кДж/моль: 635185

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм3: 28338

Газ аты: Этилен

Термохимиялық реакция:

Реакцияның жылулық әсерлігіQn кДж/моль: 316175

Құрғақ газдың төменгі жану жылулығы. К кДж/нм3: 14107

1 кестенің жалғасы.

Пропилен

607679

27111

Пропилен: Бутилен

607679: 460422

27111: 20541

Бұл түрдегі отын құрамы салмақ бойынша пайызбен, ал газ тәрізді отындар көлемдік пайызбен алынады. Негізінен газтәрізді отындар үшін 100% қосынды алынады.

(1)

Қатты және сұйық отын ішіндегі күкірт мөлшерін оңай есептеу үшін, олар көміртек мөлшерімен қосылады. Көміртегінің есептелген мөлшері

, көміртегінің кмолі +

күкірттің кмолі =

кмоль.

(2)

Пайызбен кескінделген және келтірілген көміртегі мөлшері деп аталатын көміртегінің мөлшерлік есебі К ^р мына формула бойынша анықталады:

К ^р =С ^р % + 0, 375 ρ _∆ ^р %,

(3)

Қатты және сұйық отын үшін төменгі жану жылулығы Менделеев формуласындағы жұмысшы салмағының элементар құрамымен тексеріледі:

Q ^p _н = 81С ^р +300 Н ^р -26 (О ^р -S ^р _п ) - 6(9Н ^р +W ^Р ) кДж/кг.,

(4)

Газ тәрізді отынның төменгі жану жылуы мына формуламен анықталады:

Q _н =108H ₂ +126CO+358CH ₄ +591C ₂ H ₄ +637C ₂ H ₆ +860C ₃ H ₆ +

+912C ₃ H ₈ +1186C ₄ H ₁₀ +1134C ₄ H ₈ +1460C ₅ H ₁₂ +1404C ₆ H ₆ +234H ₂ S;

(5)

кДж/Н мұндағы , СО ^Т , т. б. көлемдік құрамы бойынша процентпен өрнектелген шамалар Аралық мағанада «қайнау» қабаты деп аталатын, бұл ағын жылдамдығы тығыз қабаттан өту кезінде және ол тұрақтылық шегінен шыққанда байқалады.

Қайнау отын бөлшектерінің бөлінуіне байланысты, ондағы қабаттың көлемі 1, 5-2, 5 рет үлкейеді. Отын бөлшегінің қозғалысы (кәдімгі жағдайда ұсақтар-2 ден 12мм дейін) сұйықтың қайнау қозғалысын еске түсіреді.

«Қайнаған қабатты» оттықта қабатты аймақта газды ауа ағыны айналысқа түспейді, ол тіке қабаттан үрленіп шығады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.