Yoqilg'i turlari va tarkibi Reja: Yoqilg‘i va uning xossalari

3. Yonish jarayonlarini hisoblash.

Yonishning kimyoviy formulalari asosida 1 kg yoqilg‘i to‘liq yonishi uchun zarur bo‘lgan havoning nazariy miqdorini (V_o) aniqlaymiz.

1 kg qattiq yoki suyuq yoqilg‘ida uglerod Cⁱ/100kg , vodorod Hⁱ/100kg, oltingugurt Sⁱ/100kg, kislorod Oⁱ/100kg bo‘ladi. 1 kg yoqilg‘i to‘liq yonishi uchun quyidagicha kislorod zarur :

1 kg yoqilg‘ida Oⁱ/100 kg kislorod borligini va havoda kislorod 23% (massa bo‘yicha) ekanligini e’tiborga olib, 1 kg yoqilg‘i to‘liq yonishi uchun zarur bo‘lgan havoning nazariy miqdorini hisoblab topish mumkin:

bunda L_o-zarur bo‘lgan havoning nazariy miqdori, kg/kg.

Standart fizik sharoitda (t=0S, p=110⁵Pa) . 1m³ havo 1,293 kg bo‘ladi. 1 kg yoqilg‘i uchun havoning nazariy miqdori (m³) quyidagiga teng.

(24)

Gaz yoqilg‘isi uchun havo sarfi V₀ yonuvchan elementlarning hajmiy ulushlaridan kelib chiqqan holda va quyidagi yonish reaktsiyalari asosida aniqlanadi:

H₂+0,5O₂=H₂O
CO+0,5O₂=CO₂ (25)
CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O
H₂S+1,5O₂=SO₂+H₂O
1m³ gaz yoqilg‘isi to‘liq yonishi uchun zarur bo‘lgan xavoning nazariy miqdori (m³/ m³) quyidagi formuladan aniqlanadi:

Ma’lumki, to‘liq yonishdagi yoqilg‘i maxsulotlari CO₂, SO₂, H₂O larning aralashmasidan iborat. Bulardan tashqari yonish maxsulotlari tarkibida N₂ va yonishda qatnashmagan havoning kislorodi bo‘ladi. Yoqilg‘i to‘liq yonmasa, (chala yonsa) yonish maxsulotlari tarkibida uglerod oksidi, vodorod, metan va boshqa yonuvchan elementlar bo‘lishi mumkin. Yonish mahsulotlari tarkibida ularning miqdori, odatda juda ozligi uchun bular deyarli xisobga olinmaydi. Yonish mahsulotlari hajmi V_yo ikki qismdan iborat:

Quruq gazlar V_q.g va suv bug‘lari V_H2O

V_yo=V_qg+ V_H2O (26)
U holda V_yo=V_CO2+ V_SO2 + V_N2=V_O2 (27)
Tarkib foizi CO₂+ SO₂ + N₂+O₂=100% (28)
Bunda CO₂= 100%; SO₂= 100% va hokazo.

Hisoblashni soddalashtirish uchun quruq yoqilg‘i mahsulotlari tarkibidagi uch atomli gazlar miqdorini birgalikda hisoblaymiz va RO₂ bilan belgilaymiz, ya’ni CO₂+ SO₂=RO₂

U holda


Uch atomli gazlar miqdori quyidagiga teng:

Bunda _CO2 =1,977 va _SO2 = 2,927 – mos ravishda CO₂ va SO₂ larning zichliklari.

U holda

0,0186(Sⁱ+0,375Sⁱ) (31)
Havoning tarkibida 79% (hajm bo‘yicha)azot bo‘lgani uchun, yonish mahsulotlari tarkibida quyidagicha azot bo‘ladi. (m³/kg):
V_N2=0,79V₀ (32)
Kislorod yonish mahsulotlari tarkibiga faqat ortiqcha havo bo‘lsagina, kirib qoladi, u xavoda 21% (hajm bo‘yicha) bo‘lgani uchun uning miqdori quyidagiga teng (m³/kg)

yonish maxsulotlaridagi quruq gazlar miqdori (m³/kg) quyidagiga teng:

Yoqilg‘i tarkibidagi azot butunlay yonish maxsulotlariga o‘tishini hisobga olsak, u holda:

1 kg yoqilg‘i yonganda xosil bo‘lgan suv bug‘lari miqdori yoqilg‘idan chiqqan suv bug‘lari va havo bilan kirgan suv bug‘lari yig‘indisiga teng:

bu yerda =0,804m³/kg -suv bug‘i zichligi;

W_c- havo bilan o‘txonaga kirayotgan suv bug‘i massasi (8-10g/kg ga teng deb xisoblanadi);

va W_c qiymatlarini ( 6) formulaga qo‘yib suv bug‘i hajmini (m³/kg) aniqlaymiz.

Agar mazutni yoqishda bug‘ forsunkalari qo‘llanilsa, u holda forsunka orqali uzatilayotgan suv bug‘i miqdorini ham hisobga olish zarur. Yonish maxsulotlarining umumiy miqdori (37) va (35) formulalarni hisobga olgan holda (26) formuladan aniqlanadi.

Gaz yoqilg‘isi uchun yonish maxsulotlari miqdori (m³/ m³) quyidagiga teng:

bu yerda

=0,79V_o+0,01N (39)

bu yerda d_r gaz yoqilg‘isining namligi,g/m³. Yoqilg‘i chala yonsa, yonish maxsulotlari tarkibida yuqorida keltirilgan komponentlardan tashqari yana uglerod oksidi CO bo‘ladi. U holda yonish maxsulotlari tarkibi (xajm bo‘yicha) quyidagicha bo‘ladi:

yonish reaktsiyasiga asosan:

Shunday qilib, qattiq va suyuq yoqilg‘i uchun yonish maxsulotlari hajmi (m³/kg) quyidagi ifodadan aniqlanadi:

gaz yoqilg‘isi uchun (m³/m³)

(45)
Issiqlik qurilmalarini hisoblash uchun gazlarning entalpiyasini bilish kerak. Qurilmaga kirishdagi va chiqishdagi entalpiyalar farqi foydali ishlatilgan issiqlikka teng bo‘ladi. Gazlar entalpiyasini 1kg yondirilgan yoqilg‘iga nisbatan olinadi va quyidagi formuladan aniqlanadi:

bu yerda (c_p)_k -yonish maxsulotlarining o‘zgarmas bosimdagi o‘rtacha issiqlik sig‘imi J/(m³K).