Теоретические основы теплотехники - 162 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Q
p
в
= Q
б
–
Q
s
–
3
NO
Q
.
Если Q
р
в
определена (например, опытным путем), то легко находится и низшая теплота сгорания
Q
р
н
= Q
р
в
–
25 W
p
– 226 H
p
, кДж/кг.
Теплоту сгорания газообразных топлив относят обычно к 1 нм
3
.
Для сопоставления расходов разных топлив пользуются понятием условного топлива – такого топ-
лива, которое при сгорании выделяет 7000 ккал/кг или 29,3 МДж/кг тепла. Пересчет любого топлива в
условное производится умножением Q
р
н
на коэффициент K = 1/7000 или K = 1/29,3.
В табл. 4 для примера приводится состав и теплота сгорания некоторых горючих газов (по данным
из [29]).
4 Состав и теплота сгорания горючих газов
Состав сухого газа, % по объему
Наимено-
вание газа
СН
4
Н
2
СО
С
n
Н
m
О
2
СО
2
H
2
SN
2
р
н
Q
,
МДж/м
3
Природ-
ный
94,9 – – 3,8 – 0,4 – 0,9 36,7
Коксовый
(очищен-
ный)
22,5 57,5 6,8 1,9 0,8 2,3 0,4 7,8 16,6
Доменный 0,3 2,7 28 – – 10,2 0,3 58,5 4
Сжижен-
ный (ори-
ентировоч-
но)
4
Пропан 79, этан 6, Н– и изобутан
11
88,5
3.2 Элементы теории горения
Я вся горю, не пойму отчего...
В. И. Лебедев-Кумач
Г
орение – это химическая реакция соединения окислителя с горючими элементами топлива, сопровож-
дающаяся интенсивным выделением тепла и значительным повышением температуры. Для беспрерыв-
ного горения необходим бесперебойный подвод топлива и окислителя в зону горения, интенсивное их
перемешивание и отвод продуктов сгорания.
Различают гомогенное и гетерогенное горение. При гомогенном горении топливо и окислитель по-
даются в газообразном состоянии. При гетерогенном – реакции протекают между веществами, имею-
щими различное агрегатное состояние.
Реакции окисления возможны только при столкновении молекул горючего с молекулами кислорода.
Но не все сталкивающиеся молекулы вступают в реакцию, а только те, которые обладают запасом энер-
гии для нарушения внутримолекулярных связей. При низких температурах энергия молекул намного
ниже энергии активации, с повышением температуры энергия молекул растет и все химические реакции
происходят с большей скоростью, так как число активированных молекул возрастает.
Основные особенности реакции горения объясняются теорией цепных реакций, разработанной лау-
реатом Нобелевской премии академиком Н. Н. Семеновым. Согласно этой теории реакции горения про-
текают с образованием цепи непрерывно восстанавливаемых активированных центров. На рис. 3.2 схе-
матично отображен механизм образования цепной реакции при горении. Возбудителем цепной реакции
являются активные атомы и даже частицы со свободной валентностью (их называют радикалами), кото-
рые легко соединяются с другими атомами, образуя промежуточные комплексы. Последующие взаимо-
H
Р

Страницы