Иккинчи маъруза матни – 2 соат Иссиқлик олиш усуллари ва саноат иссиқлик энергияси

Масалан.


1. Қуввати 20 т/соат бўғ булган бўғ қозони таркабида : С – 84,5%; Н – 12,5%; О – 1,5%; W – 1,5% бўлган мазут билан қиздирилади.Қозонга 1 кг бўғ олиў учун 3530 кж иссиқлик сарфланади. Мазутни ёқишдаги ортиқча хаво коэффиценти α = 1,15.Қозондан чиқаётган газ омиллари t = 400ºС, Р = 1ат.
Ҳисоблаш керак:
1. ёниш жараёнини;
2. мазут сарфини;
3. хаво сарфини;
4. 1 кг мазутнинг ёниш махсулотлари таркибини;
5. газлар сарфини ;
6. газлар тезлиги 5 м/сек булгандаги тутун трубаси диаметрини.


Ечиш.

1.Қозонга 1 соатдаги иссиқлик сарфи

Qг = 3530∙20∙1000 = 70,6∙10⁶ кж/соат

2. Мазутнинг ёниш иссиқлиги Д.И. Менделеев формуласидан топилади [1]

Q = 339∙84,5 + 1256∙12,5 – 1,5∙109 – 25(9∙12,5 + 1,5) = 28645,5 +15700 – 163,5 – 2850 = 41332 кдж/кг ≈ 41330 кдж/кг

3. Мазут сарфи

70,6∙10⁶ кж/соат

m = ———————— = 1708 кг/соат
41332 кж/кг ≈ 1709 кг/соат
агарда 41330 олсак , унда = 1708,2 кг/соат

4. 1 кг мазутга хавонинг назарий сарфи

8/3∙0,845 + 8∙0,125 – 0,015

L₀ = ———————————— = 13,97 кг/кг
0,232
5. 1 кг мазутга хавонинг хақиқий сарфи

Lg = 13,97∙1,15 = 16,07 кг/кг

6. 1709 кг мазутга хавонинг умумй сарфи

m_в = 16,07∙1709 = 27463,63 кг/соат ≈ 27464 кг/соат

7. 1 кг мазутни ёниш махсулотларининг оғирлик ва ҳажмий таркиби

кг % масс
СО₂ 11/3∙0,845 3,098 18,17
Н₂О 9∙0,125 + 0,015 1,140 6,69
N₂ 0,768∙16,05 12,326 72,31
О₂ 0,232(16,05 – 13,97) 0,483 2,83
___________________________
17,047 100
8.Аралашманинг газ доимийси

R = ∑g_i∙R_i

R = 0,1817∙189 + 0,0669∙462 + 0,7231∙297 + 0,0284∙260 = 287,39 ≈ 287,4ж/(кг∙град)

189 –СО₂ учун R нинг доимий қиймати
Rу – универсаль газ доимийси 8,314 ж/(моль∙град)

Rу 8,314ж∙1000

R_CO2 = ——— = ——————— = 188,95 ≈ 189 ж/(кг∙град)
М_СО2 44кг∙град

Худди шундай Н₂О, N₂, О₂ аниқланади.

9. Трубадан чиқаётган 1 кг мазут ёниш махсулотларининг ҳажми

R∙T∙M 17,047∙287,4∙(400 + 273)
V = ——— = ——————————— = 33,61 м³/кг
P 1∙9,81∙10⁴

10. Трубадан утаётган газлар сарфи.

33,61∙1709
Vс = —————— = 15,96 м³/сек
3600

11. Газларнинг чиқиш тезлиги 5 м/сек ,бўлгандаги труданинг юқориги диаметри

______ ________

/ 4∙Vc / 4∙15,96
d = √ ——— = √ ———— = 2,02 м
π∙ω 3,14∙5


Мисол
Қуйидаги таркибга эга булган табий газнинг ёниш иссиқлигини ва α = 1,2 бўлгандаги ёниш махсулотлари таркибини ҳисобланг: метан – 94%, этан – 1,2%, пропан – 1,3%, углекислота – 0,2%, азот – 3,3% .

35800∙94 63720∙1,2 91270∙1,3

Q = ————— + ————— + ————— = 33652 + 764,64 + 11865 = 35603 кж/м³
100 100 100

Ёниш формулалари

СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О (1)
С₂Н₆ + 3,5О₂ = 2СО₂ + 3Н₂О (2)
С₃Н₈ + 5О₂ = 3СО₂ + 4Н₂О (3)

1 реакция учун: 1 м³ СН₄ га 2 м³ О₂ сарфланади 1 м³ СО₂ ва 2 м³ Н₂О ҳосилбулади.

2 реакция учун: 1 м³ С₂Н₆ га 3,5 м³ О₂ сарфланади 2 м³ СО₂ ва 3 м³ Н₂О ҳосилбулади.
3 реакция учун: 1 м³ С₃Н₈ га 5 м³ О₂ сарфланади 3 м³ СО₂ ва 4 м³ Н₂О ҳосилбулади.
Ёниш махсулотлари:
1 реакция СО₂ 0,94 м³ ва 1,88 м³ Н₂О
2 реакция СО₂ 0,012∙2 = 0,024 ва 0,036 м³ Н₂О
3 реакция СО₂ 0,013∙3 = 0,039 ва 0,052 м³ Н₂О

1 м³ газ ёнганда ёниш махсулотида

СО₂ = 0,94 + 0,024 + 0,039 + 0,002 = 1,005 м³
Н₂О = 0,94∙2 + 0,036 + 0,052 = 1,968 м³
Бўлади.
α = 1 да
2∙0,94 + 3,5∙0,012 + 5∙0,013 = 1,987 м³ кислород сарфланади
Хаво хажми
1,987 – 20,9% 1,987∙100
Vҳ – 100% Vҳ = ————— = 9,51 м³/м³
20,9
Ҳаводаги азот ҳажми
V_N2 = 9,51 – 1,987 = 7,523

Ёнишдан кейинга газдаги азот хажми

V_N2^факт = 7,523 + 0,033 = 7,556 м³

α = 1,2 даги хаво хажми

Vҳаво = 9,51∙1,2 = 11,41 м³

Ортиқча хаво 11,41 – 9,51 = 1,9 м³.

Бу хажимда:
О₂ = 1,9∙0,209 = 0,397 м³ и N₂ = 1,9∙0,791 = 1,503 м³

Ёниш махсулотлари таркиби:

м³ %
СО₂ 1,005 8,09
Н₂О 1,968 15,83
N₂ 7,556 + 1,503 = 9,059 72,89
О₂ 0,397 3,19