ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение теплоемкости топлива и продуктов сгорания из "Эффективность использования топлива" Теплоемкость газа зависит от того, в каких условиях осуществляется его нагревание (или охлаждение) — при постоянном давлении или при постоянном объеме. При нагревании газа при постоянном давлении затрачивается энергия на расширение газа. Вследствие этого теплоемкость при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме [41]. [c.73] Подсчитывая эффективность использования топлива в печах и котлах, обычно используют значения теплоемкости при постоянном давлении. Средняя теплоемкость — количество тепла, необходимое для изменения температуры единицы массы (или объема) вещества на 1 град в заданном температурном интервале, т. е. от ti до h. [c.73] Теплоемкость возрастает с повышением температуры, поэтому при нагреве воздуха или топлива от температуры ti до температуры tz истинная теплоемкость при температуре h больше истинной теплоемкости при температуре U, а средняя теплоемкость от ti до h больше истинной теплоемкости при температуре t, но меньше истинной теплоемкости при температуре tz. При охлаждении продуктов сгорания от температуры t до температуры tz средняя теплоемкость в интервале температур от t до tz меньше истинной теплоемкости при начальной температуре t и больше истинной теплоемкости при конечной температуре tz- При определении эффективности использования топлива и подсчетах располагаемого тепла продуктов сгорания обычно применяют средние теплоемкости. [c.73] При сгорании антрацита, тощих каменных углей и других видов топлива с высоким содержанием углерода образуются продукты сгорания, близкие по составу к продуктам сгорания углерода. [c.74] Состав продуктов полного сгорания основных видов топлива в стехиометрическом объеме воздуха приведен в табл. 34. Из данных этой таблицы видно, что в продуктах сгорания всех видов топлива содержание N2 значительно превышает суммарное содержание СОг+НгО, а в продуктах сгорания углерода оно составляет 79%. [c.75] В продуктах сгорания водорода содержится 65% N2, в продуктах сгорания природного и сжиженного газов, бензина, мазута и других видов углеводородного топлива его содержание составляет 70—74%. [c.75] Содержание кислотных окислов СО2 и 502 при анализе продуктов сгорания определяют совместно путем поглощения раствором КОН. [c.75] Поскольку содержание СО2 в десятки раз превышает содержание 5О2, а объемные теплоемкости их мало различаются, при подсчете теплоемкости продуктов сгорания обычно исходят из содержания в них / 0г, т. е. суммы СО2 и ЗОг, принимая теплоемкость равной теплоемкости СО2. [c.75] Средняя объемная теплоемкость СО2, Н2О и N2 в интервале температур от О до 2500 °С приведена в табл. 36. Кривые, характеризующие изменение средней объемной теплоемкости этих газов с повышением температуры, показаны на рис. 5. [c.75] В результате этого средние объемные теплоемкости продуктов сгорания углерода и водорода в воздухе выравниваются, как видно из данных табл. 37 и сопоставления кривых 4 и 5 на рис. 5. Различие в средневзвешенных теплоемкостях продуктов сгорания углерода и водорода в воздухе не превышает 2%. Естественно, что теплоемкости продуктов сгорания топлива, состоящего в основном из углерода и водорода, в стехиометрическом объеме воздуха лежат в узкой области между кривыми 4 и 5 (заштриховано на рис. 5).. [c.76] Колебания в теплоемкости у продуктов сгорания различных видов топлива сравнительно невелики. У твердого топлива с высоким содержанием влаги (дрова, торф, бурые угли и т. д.) теплоемкость продуктов сгорания в том же температурном интервале выше, чем у топлива с малым содержанием влаги (антрацита, каменных углей, мазута, природного газа и т. д.). Это объясняется тем, что при сгорании топлива с высоким содержанием влаги в продуктах сгорания повышается содержание водяного пара, обладаюш его более высокой теплоемкостью по сравнению с двухатомным газом — азотом [37]. [c.77] В табл. 38 приведены средние объемные теплоемкости продуктов полного сгорания, не разбавленных воздухом, для различных интервалов температур. [c.77] Увеличение содержания влаги в топливе повышает теплоемкость продуктов сгорания вследствие повышения содержания в них водяного пара в том же температурном интервале, по сравнению с теплоемкостью продуктов сгорания топлива с меньшим содержанием влаги, и одновременно с этим понижает температуру горения топлива вследствие увеличения объема продуктов сгорания за счет водяного пара. [c.77] С повышением содержания влаги в топливе увеличивается объемная теплоемкость продуктов сгорания в заданном температурном интервале и вместе с тем понижается температурный интервал от О до tm x вследствие снижения величины max- Поскольку теплоемкость газов уменьшается с понижением температуры, теплоемкость продуктов сгорания топлива с различной влажностью в интервале температур от нуля до max для данного топлива претерпевает незначительные колебания (табл. 39). В соответствии с этим можно принять теплоемкость продуктов сгорания всех видов твердого топлива от О до max равной 0,405, жидкого топлива 0,401, природного, доменного и генераторного газов 0,400 ккал/(м -°С). [c.77] Это позволяет значительно упростить определение калориметриче- ской и расчетной температур горения (по методике, изложенной в гл. VII). Допускаемая при этом погрешность обычно не превышает 1%, или 20°. [c.77] В табл. 40 приведены также значения величины С, подсчитанные для продуктов сгорания топлива с высоким содержанием балласта, переходящего при сжигании топлива в газообразные продукты сгорания, т. е. влаги в твердом топливе, азота и двуокиси углерода в газообразном. Жаропроизводительность указанных видов топлива (дрова, торф, бурые угли, смешанный генераторный, воздушный и доменный газы) равна 1600—1700°С. [c.79] Как видно из табл. 40, значения С и К мало различаются даже для продуктов сгорания топлива с разным содержанием балласта и жаропроизводительностью. [c.79] Вернуться к основной статье