Разграничаване топломер, теоретичния и действителния температура на горене.
При изчисляване калориметрични температурата на горене Предполага се, че всички на топлината, генерирана от пълното изгаряне на горивото, използвано за отопление на продуктите на горенето. Загубите на топлина в околната среда да се нула. Дисоциация продукти на горенето при висока температура, не се счита.
При изчисляване на теоретичен температурата на горене на загубата на топлина в околната среда също се приема за нула, но за разлика от калориметричната изчисляване на температурата на горене в този случай се счита ендотермичен дисоциация на един продукт с висока температура на горене.
Изчислено температура горене се определя това, пренос на топлина от зоната на горене.
Калориметъра и теоретична температурата на горене, изчислени при условие, че горивото е напълно изгаря в теоретично необходимия обем на въздух за горене и температурата на въздуха и радон гориво 0 ° С, естествено зависи само от горивния състав и са важно термични характеристики на горивото, особено когато избор гориво за високотемпературни процеси.
При изгаряне на гориво с излишък от въздух и с прилагането на предварителното нагряване на въздух и гориво калориметър и теоретически температурата на горене зависи не само от състава на горивото, но и на условията на изгаряне.
В още до голяма степен зависи от условията на горене и по-специално на конструкцията на горивната камера, температурата на горене.
Количеството топлина предава продуктите от горенето и да ги предоставя до необходимата температура за отопление може да се определя от топлинния баланс на процеса на горене.
В реални условия, горене на потоците на горивото не е мигновен, така че процесът на горене се извършва едновременно, от една страна, топлината, от друга, - топлинна мощност в околната среда на зоната на горене. Една част отделя топлина се използва за отопление полезни работни органи, а другият е загубата на топлина.
При високи температури разпадането на някои компоненти на продуктите от горенето, които се придружават от абсорбция на определено количество топлина.
Така, в реалните условия за нагряване на продуктите от горенето е само част от топлината, генерирана по време на горенето, равна на разликата между количеството топлина вход от всички източници и количеството на топлинните потоци в и пренос на топлина дисоциация.
- нетна топлинна единица тегло на гориво;
р-количество топлина освобождава по време на горене среда,
заобикалящата зона на горене и за единица тегло на гориво;
qdiss топлина -брой изразходвани за разпадането на продуктите на горенето, също за единица тегло на гориво
можете да напишете
Уравнение (6), се нарича баланс уравнението топлина от процеса на горене: в лявата част от нея - пристигането на топлина, нали - потребление на топлинна енергия.
Тъй като увеличаване на телесната температура се определя от количеството топлина, придадена към тялото чрез неговите мас и термичен капацитет, свързани уравнения:
и горивото за температура на горене покачване § тях от всяко начална температура на продуктите ще бъде:
Ако началната температура на вземе 0 0 ° С, след това горното уравнение е:
Количеството топлина предава продуктите от горенето, съгласно уравнение (39) ще бъде:
Заместването на този израз в формула (7), получаваме
По този начин, формално решение на проблема за намиране на температурата на горене е много определено ако всички известни количества в уравнение (9). Въпреки това, за да се определи действителната температура на горене е необходимо да се намери количеството на разсейване на топлината по време на горене, т.е.. Е. За да се определи стойност Q. По същия начин, за да се реши този проблем все още не е възможно.
Ако приемем, че всички на топлината, генерирана от процеса на горене е изцяло отчетени само продукти: .. Изгарянето, т.е., че процесът на горене се извършва при адиабатни условия,
и вместо на уравнението (9) имаме:
Получената стойност се нарича теоретично температурата на горене. Това е винаги по-висока от температурата на горене, определен от формула (9)
горими продукти, съдържащи въглероден диоксид (СО2) и водна пара (Н 2О), загрява се до високи температури. Когато това се случи дисоциацията на CO2 и H2O което води до обем промени на продуктите на горенето.
Освен това, количеството на топлинна енергия за повишаване на температурата на продуктите на горене се намалява, тъй като реакцията на СО2 и Н2 0 са с абсорбция на топлина на дисоциация.
теоретичен температурата на горене се определя като се вземат предвид дисоциация явление в продуктите на горенето.
Температурата на изгаряне в адиабатни условия, определени от изключение на дисоциация феномена на продуктите от горенето се нарича калориметричен температура горене.
Така qdiss = 0 и формула (11) се извършва до елементарна калориметричен формула:
Ако температурата на горивото и въвеждане изгарянето доменната е нула, тогава В = 0, и
Менделеев предложи да наричаме това количество zharoproizvoditelnostyu гориво. "След като направи нова дума" zharoproizvoditelnost "- пише Менделеев - Исках да отговарят на условията на езика и да направи име веднага разбираеми."
Използвайки по-горе израз може да се определи калориметричен температура горене чрез изчисление въз основа на данни от елементарен състав на горивото и калоричност.
Количеството на продуктите от горенето, обем (или тегло) и състава определя чрез изчисления, както е показано по-горе. Топлинен капацитет може да бъде намерен на масата, ако тя не зависи от температурата. Ефектът на температурата води до ситуация, в която е необходимо да се знае, специфичната топлина при температура, която се определя. Като цяло, решението може да бъде получена, ако не е известна форма на функцията, която определя капацитета на топлина, като функция на температурата. Ако тази връзка се изразява чрез уравнението
след първоначалното уравнение се трансформира в уравнението на втора степен по отношение на тон:
Ако приемем, стойността на специфичната топлина.
Общото уравнение на степен е по-голяма от най-високата експонентата на тон в експресията на специфичната топлина. Разтворът на тези уравнения в общата форма на тежка или дори не е налице. В този случай, проблемът е решен чрез последователното приближение. Във всеки случай, разтворът може да бъде получена с всяка желана точност.
Ако беше възможно да се създадат такива условия горене, които да осигурят всичко необходимо, за да достигне изискванията за температура топломер, че ще бъде максималната температура достижим от изгаряне на гориво в идеални условия. В резултат на абсолютната стойност на такава температура ще зависи единствено от химичния състав на горивото, тъй като тя определя количеството на топлината на изгаряне, количеството и състава на продуктите от горенето.
Очевидно е, че такава температура обаче, може да служи като много съществена черта на гориво, което представлява като че горната граница за температурата достижим от изгаряне на гориво при всякакви условия.
Това ограничение може да се промени само когато са изложени на фактори, които не са пряко свързани с имотите (химичен състав) на горивото. Тези фактори могат да бъдат приписвани предварителен (предварително горене) загряване на гориво и въздух. Тъй като благодарение на този процес включва нагряване в допълнително количество топлина и температурата на калориметър издига. Но в този случай тя престава да бъде характеристика на горивото, и става все по-зависими от условията на изгаряне.
За да остави след себе си характеристиките на горивата смисъл температурните топломер, то винаги трябва да бъдат определени в строго идентична сравними степени на условията на горивата. Като такива условия се приемат, както следва:
1) и температурата на горивото е 0 ° С;
2) количеството на въздух, равен на този определен по-горе като теоретично, т.е. времето, необходимо за пълно окисление на всички горивни компоненти на горивото минимум ..;
3) горене става веднага преди пълното окисляване:
4) горене на водород води до образуването на Н 2О в състоянието парата, така че количеството топлина, освободено е равна на най-ниската граница на стойността на нагряване;
5) всички екстрахира топлината комуникира продукти на горенето и изразходвани само за повишаване на тяхната температура.
Всяко отклонение от тези условия променя стойността, определена от температурата и намаляване на неговата стойност като сравнителните характеристиките на горивото.
Всъщност, подгряване на гориво и въздух, при което продуктите от горенето, разкрити допълнително количество топлина, освободен по време на горната реакция повишава температурата на калориметъра. Въведение към сместа от гориво и въздух в количество, по-голяма от теоретично, води до увеличаване на масата на продуктите от горенето, и по този начин понижаване на температурата на калориметър.
И двете възможни варианти са свързани с условия на горене и по този начин стойността на температурата на калориметър определя с оглед на тези фактори, не всички характерни за горивото, но само при изгаряне в определени условия, различни от стандарта.
Вземем примера за определяне калориметрични температурата на горене.
Пример. Определя бензен калориметричен температура горене С6 H6. съдържа 92,3% С, 7,7% Н,
На 100 кг гориво, съдържащи:
Кислородът, необходим за горене:
Горене S. 7,69 мол
Същото Н. 1.93 мол
С кислород влиза в азот
Свързани статии