Продукты сгорания

Поскольку величина б/ пропорциональна увеличению объема, то в качестве рабочих тел, предназначенных для преобразования тепловой энергии в механическую, целесообразно выбирать такие, которые обладают способностью значительно увеличивать свой объем. Этим качеством обладают газы и пары жидкостей. Поэтому, например, на тепловых электрических станциях рабочим телом служат пары воды, а в двигателях внутреннего сгорания — газообразные продукты сгорания того или иного топлива. [c.13]

Закон Дальтона. В инженерной практике часто приходится иметь дело с газообразными веществами, близкими по свойствам к идеальным газам и представляющими собой механическую смесь отдельных компонентов различных газов, химически не реагирующих между собой. Это так называемые газовые смеси. В качестве примера можно назвать продукты сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания, топках печей и паровых котлов, влажный воздух в сушильных установках и т. п. [c.40]

Как показано в 3.3, наибольший термический КПД в заданном диапазоне температур имеет цикл Карно. При его осуществлении предполагается использование горячего источника с постоянной температурой, т. е. фактически с бесконечной теплоемкостью. Между тем на практике в работу превращается теплота продуктов сгорания топлива, теплоемкость которых конечна. Отдавая теплоту, они охлаждаются, поэтому осуществить изотермическое расширение рабочего тела при максимальной температуре горения не удается. В этих условиях необходимо установить общие принципы, определяющие наибольшую термодинамическую эффективность теплосилового цикла, в частности, с позиций потери эксергии. [c.56]

В теплосиловых установках энергия топлива сначала превращается в тепловую путем его сжигания, а полученная теплота используется для выработки механической энергии. Поскольку горение — неравновесный процесс, он связан с потерей работоспособности тем большей, чем ниже температура Т получаемых продуктов сгорания. Действительно, из формулы (5.31) видно, что эксергия рабочего тела в потоке е возрастает с увеличением ht= p Ti, все более приближаясь по мере увеличения Гi к теплоте реакции. В современных паровых кот- [c.56]

Выше уже отмечалось, что основными причинами, снижающими эффективность тепловых процессов, являются трение и теплообмен при конечной разности температур. Вредное влияние трения не нуждается в пояснениях. Чтобы рельефнее представить вредное влиянне неравновесного теплообмена, а заодно продемонстрировать разницу между методами балансов эксергии и теплоты, рассмотрим передачу теплоты от одного теплоносителя к другому, например, от продуктов сгорания топлива к воде и пару в паровом котле. [c.57]

Расчеты показывают, что только из-за неравновесного теплообмена потеря эксергии, т. е. работы, которую теоретически можно было бы получить, используя теплоту продуктов сгорания топлива, превышает 30 %. [c.57]

Чтобы не делать цилиндр двигателя очень длинным, а ход поршня слишком большим, расширение продуктов сгорания в две осуществляют не до атмосферного давления pi, а до более высокого давления р, а затем открывают выпускной клапан и выбрасывают горячие (с температурой Та) продукты сгорания в атмосферу. Избыточное давление Р4—р1 при этом теряется бесполезно. В идеальном цикле этот процесс заменяется изобарным отводом теплоты 4-1. [c.58]

Используя в качестве рабочего тела неразбавленные продукты сгорания (с максимальной эксергией), ДВС имеют самый высокий из всех тепловых машин КПД. Однако инерционные силы, связанные с возвратно-поступательным движением поршня, возрастают с увеличением как размеров цилиндра, так и частоты вращения вала, что затрудняет создание ДВС большой мощности. Большим их недостатком являются и высокие требования к качеству потребляемого топлива (жидкого или газа), [c.59]

Принципиальная схема газотурбинной установки (ГТУ) представлена на рис. 6.4. Воздушный компрессор К сжимает атмосферный воздух, повышая его давление от pi до р2 и непрерывно подает его в камеру сгорания КС. Туда же специальным нагнетателем Н непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. Образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее с температурой 7з и практически с тем же давлением (если не учитывать сопротивления), что и на выходе из компрессора (рз = р2). Следовательно, горение топлива (т. е. подвод теплоты) происходит при постоянном давлении. [c.59]

В газовой турбине Т продукты сгорания адиабатно расширяются, в результате чего их температура снижается до Та, а давление уменьшается до атмосферного р . Весь перепад давлений р. — р используется для получения технической работы в турбине /тех. Большая часть этой работы /к расходуется на привод компрессора разность /тех — U является полезной и используется, например, на производство электроэнергии в электрическом генераторе ЭГ или на другие цели (при использовании жидкого топлива расход энергии на привод топливного насоса невелик, и в первом приближении его можно не учитывать). [c.59]

Современная стационарная теплоэнергетика базируется в основном на паровых теплосиловых установках. Продукты сгорания топлива в этих установках являются лишь промежуточным теплоносителем (в отличие от ДВС и ГТУ), а рабочим телом служит чаще всего водяной пар. [c.61]

Между тем металлы, которыми располагает современное машиностроение, позволяют перегревать пар до 550— 600 С. Это дает возможность уменьшить потери эксергии при передаче теплоты от продуктов сгорания к рабочему телу и тем самым существенно увеличить эффективность цикла. Кроме того, перегрев пара уменьшает потери на трение при его течении в проточной части турбины. Все без исключения тепловые электрические станции на органическом топливе работают сейчас на перегретом паре, а иногда пар на станции перегревают дважды и даже трижды. Перегрев пара все шире применяется и на атомных электростанциях, особенно в реакторах на быстрых нейтронах. [c.63]

Рассмотрим перенос энергии плоскопараллельным лучом в запыленной среде, например в продуктах сгорания твердого топлива, содержащих частицы золы. Луч направлен вдоль оси л (рис. 11.5). Площадь сечения луча примем равной 1 м , тогда энергия луча на входе в среду равна . Для простоты будем считать частицы пыли сферическими одинакового размера с диаметром d и абсолютно черными. В слое толщиной dx частицы, встретившиеся на пути луча, поглощают энергию в количестве dE Поглощенная энергия dE равна произведению падающей Е) на суммарную площадь поперечного сечения всех частиц в слое толщиной dx. В свою очередь, эта площадь равна произведению поперечного сечения одной частицы nd /4 на их число п. Число п частиц [c.95]

При полном сгорании углерода образуется относительно безвредный диоксид углерода СО2 и выделяется 32,8 МДж теплоты на 1 кг углерода. При неправильной организации процесса горения (обычно при недостатке воздуха) продуктом сгорания является очень токсичный оксид углерода СО и выделяется всего 9,2 МДж теплоты. [c.119]

При сгорании серы образуется токсичный сернистый ангидрид SO2 и (в небольших количествах) еще более токсичный серный ангидрид SO3. Выброс их с продуктами сгорания вызывает загрязнение воздушного бассейна. Количество серы, входящей в состав органической массы топлива (так называемой органической серы S J ), не зависит от возраста угля и различно в углях разных месторождений. [c.119]

Продукты сгорания пробы топлива охлаждаются в калориметре до комнатной температуры. При этом вода, образующаяся при сгорании водорода и содержащаяся во влажном топливе, оказывается в жидком виде. Если в результате сгорания вода получается в виде жидкости, теплота сгорания называется в ы-с ш е й — Qj. [c.123]

В технических устройствах вода обычно выбрасывается вместе с продуктами сгорания в виде пара. Если в результате сгорания вода получается в виде пара, теплота сгорания называется низшей — Qi. Она меньше, чем Qs, на количество затрат теплоты на испарение, В СССР и ряде других стран обычно оперируют низшей теплотой сгорания на рабочее состояние Q. В США и Великобритании теплотехнические расчеты выполняют на основе высшей теплоты сгорания. [c.123]

ОБЪЕМЫ И СОСТАВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ [c.127]

При проектировании теплотехнических агрегатов нужно знать количество образующихся газов, чтобы правильно рассчитать газоходы, дымовую трубу, выбрать устройство (дымосос) для удаления этих газов и т. д. Как правило, количества продуктов сгорания (как и подаваемого воздуха) относят на единицу топлива (на 1 кг для твердого и жидкого и на 1 м в нормальных условиях для газа). Их рассчитывают исходя из уравнения материального баланса горения. Для грубых оценок можно считать, что в нормальных условиях объем продуктов сгорания Vr твердого и жидкого топлив равен объему воздуха Ув, а газообразного топлива V e-hl, ибо объем основной составляющей дымовых газов [c.127]

ЭНТАЛЬПИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ, я,/-ДИАГРАММА [c.128]

В соответствии с уравнением (5.3) первого закона термодинамики, количество теплоты, отдаваемой потоком газов в теплообменнике, равно разности энтальпий газов до и после теплообменника (изменением скоростного напора можно пренебречь, а техническая работа не совершается). Поэтому основой тепловых расчетов топливоиспользующих устройств является энтальпия продуктов сгорания, которую принято рассчитывать на единицу количества топлива, из которого получились эти продукты , т, е. [c.128]

Здесь t — температура, °С, с г — средняя в диапазоне температур О — / °С теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении, отнесенная к единице их объема в нормальных условиях, Дж/(м -К). Энтальпия Hr измеряется в Дж/кг или Дж/м . Удельная (отнесенная к 1 в нормальных условиях) теплоемкость дымовых газов чуть больше, чем воздуха, поскольку вместо двухатомного кислорода в них появляются более теплоемкие трехатомные Oj и НаО, однако разница не превышает 5—10%. Как и у всех газов, теплоемкость продуктов сгорания заметно возрастает с температурой. Для более точных расчетов ее можно найти по составу смеси газов [c.128]

Поскольку объем продуктов сгорания Vr увеличивается с увеличением аа, то их энтальпия при принятом методе расчета [c.128]

Чтобы отличить от принятой в термодинамике удельной энтальпии, отнесенной к 1 кг рабочего тела, энтальпию продуктов сгорания обозначают Н, а не h. [c.128]

Очень часто для удаления продуктов сгорания из агрегата их отсасывают, т. е. они движутся в агрегате под разрежением. Через неплотности к ним может подсасываться атмосферный воздух. Пусть коэффициент избытка воздуха увеличится при этом от 1,25 до [c.130]

Рассчитайте объемное содержание всех компонентов и продуктах сгорания антрацита для условий примера 16.1. [c.130]

Определить работоспособность (эк-сергию) 200 кДж теплоты продуктов сгорания в топке при температуре 1000 °С. Температура среды 10 °С. Определить потерю акеергии этой теплоты, если вся она будет передана тепловому источнику (пару в котле) с температурой 500 °С. [c.30]

Продукты сгорания, охлаждаясь в изобарном процессе 1-2 (рис. 6.1), отдают теплоту <Зг = /Иг (/iir —Л 2г), которая затрачивается на нагрев воды (линия 3-4), ее испарение (линия 4-5) и перегрев пара до нужной тем[1ературы (линия 5-в). Если не учитывать теплопотери в окружающую среду, то количество теплоты, отданной газами, будет равно количеству теплоты Q = D h(, — йз), воспринятой водой и паром Q,-=Q или т, [h v — h2,) = D (йб —/i.i). [c.57]

В энергетике газовые турбины иногда используют для привода воздуходувок, нагнетающих воздух в топку котла, работающую под давлением. Для эюго продукты сгорания, охлажденные в котле до необходимой температуры, направляются в турбину, сидящую на одном валу с воздуходувкой, и расширяются в ней до атмосферного давления, совершая работу. [c.61]

Несмотря на большие потери эксер-гии при передаче теплоты от продуктов сгорания к пару, КПД паросиловых установок в среднем выше, чем у ГТУ, и близок к КПД две, прежде всего за счет хорошего использования располагаемой эксергии пара. (Как указано выше, [c.67]

В любом цикле вся теплота горячего источника Qi, не превращенная в рг боту /ц, отдается холодному источнику qi. В цикле ГТУ (см. рис. 6.5, б) она ф жти-чески выбрасывается в атмосферу виесте с продуктами сгорания, имеющими достаточно высокую температуру (400 °С и выше). [c.67]

Различные газы обладают различной способностью излучать и поглощать энергию. Одно- и двухатомные газы (кислород, азот и др.) практически прозрачны для те[ лового излучения. Значительной способностью излучать и погло-пхать энергию излучения обладают мно-1оатомные газы диоксид углерода СО2 и серы SO2, водяной пар Н2О, аммиак ЫНз и др. Наибольший интерес представляют сведения об излучении диоксида углерода и водяного пара, образуюш,их-ся при сгорании топлив. Интенсивностью их излучения в основном определяется теплообмен раскаленных газообразных продуктов сгорания с обогреваемыми телами в топках. [c.96]

Чему равен рассчитанный по КПД идеальной (без те1глопотерь) печи, сжигающей керосин с ==40 МДж/кг, Н = = 12% и и = 0, если продукты сгорания в ней удалось бы охладить до тем[1ературы наружного воздуха, равной О °С [c.126]

Здесь 0,21 (ав—1) — избыточный кислород воздуха, транзитом проходящий в продукты сгорания 0,79aaV — азот воздуха, также проходящий транзитом (азотом топлива пренебрегаем) [c.128]

Приведенные формулы позволяют рассчитать также состав продуктов сгорания, т. е. процентное содержание в нем отдельных компонентов, например концентрацию кислорода Ог= lOOVoj/ r, во дяного пара Н20= ЮОК q/Vt и т. д. [c.128]

Расчеты теплообменников удобно выполнять с помощью А/,/-диаграммы, предсгапляюнн й еобой ряд пний, дающих зависимость энтальпии продуктов сго()ания Н, от их температуры при разных значениях ав. Для примера на рис. 1G.1 построена Я,/ диаграмма для продуктов сгорания природного газа (газопровод Бухара - Урал). [c.129]

Прежде всего по //,/-диаграмме можно определить температуру, которую имели бы продукты сгорания при условии, что вся теплота горения затрачивается только на их нагрев, а теплопотери отсутствуют. Эта температура называется а д и а б а т и о й, поскольку горение осуществляется в адиабатно-изолированной системе, без теплопотерь. Если продуктов неполного сгорания нет, теп-./юта из зоны горения не отводится и сжигание организовано в потоке (практически при p = onst), то в соответствии с уравнением (5..3) количество выделяющейся при сгорании теплоты равно эгггальнпи п[)одуктов сгорания [c.129]

В процессе сгорания топлива в топочной камере теплота может передаваться конвекцией и излучением нагреваемому материалу в печах или охлаждающим поверхностям в котлах. В результате газы охлаждаются, их энтальпия снижается. Этот процесс на рис. 16.1 изображается линией ав = = onst. Например, при охлаждении в топке продуктов сгорания до 1100 С и неизменном коэффициенте избытка воздуха ав=1,25 (линия АВ) их энтальпия снижается до 22,5МДж/м. В соответствии с уравнением (5.5) теплота, отдаваемая продуктами сгорания в процессе их охлаждения (в расчете на единицу количества сгоревшего топлива), равна уменьшению их энтальпии, т. е. [c.129]

Аав = 0,25). Энтальпия газов при этом практически не изменится, поскольку энтальпия подсасываемого холодного воздуха близка к Ь1улю. Следовательно, подмешивание (присос) холодного воздуха к продуктам сгорания изобразится в /У,/-диаграмме горизонтальной линией Я,=сопз1. В пашем примере газы охладятся за счет присосов (с 1 100 до 950 "С, линия ВС). Чем больше присосы, тем меньше окажется разность энтальпий при той же разности температур (сравните Н — Н и — на рис. 16.1), поэтому из-за присосов через неплотности в газоходах, когда газ движется под разрежением, экономичность теплообменника снижается так же, как и из-за утечек части горячего газа через те же неплотности, когда газ по газоходу движется под давлением. [c.130]

Какой должна был, производительность вентилятора, подающего в гонку хо.юдный воз-ду.ч (/ = 20 4 ), и д 11м01 о( а, oi atMjiBaioiuei O на котла продукта сгорания (t = 2i) ) °С) Присосы воздука 11(1 тракту котла не учитывать. [c.130]

Иногда применяют выносные топки, назначением которых является только получение сорячих продуктов сгорания, используемых для технологических целей вне топки. Выносными топками, по существу, являются и к а м е р ы сгорания газотурбинных установок, реактивных двигателей и т, д. Однако чаще всего топка используется не только для сжигания топлива, но и для пере,дачи части теплоты воде и пару (в котлах) или нагреваемому материалу (в мечах). Это существенно усложняет создание общей методики расчета. [c.131]

Это --- полезно использованная теплота Qiiiiji. Часть теплоты затрачивается на увеличение. (нтальпии продуктов сгорания (грубо говоря, на нагрев воздуха, подаваемого d топку) до Я i-В продуктах сгорания MOi yi содержат .-ся недогоревшие газы (СО, Н2, H.i и т.д.). Теплота, которую могли бы да1 ь эти газы, если бы они химически про- [c.131]

Конструкция и расчет котлов и котельных установок (1988) -- [ c.8 , c.11 , c.30 , c.33 ]

Термодинамика равновесных процессов (1983) -- [ c.300 ]

Автомобильные двигатели Издание 2 (1977) -- [ c.39 , c.41 ]

Технический справочник железнодорожника Том 2 (1951) -- [ c.704 , c.705 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...