Характеристика смеси воздуха с топочными газами
Смесь атмосферного воздуха с топочными газами, применяемая для сушки зерна, состоит из сухого воздуха, водяного пара и продуктов сгорания топлива.
Масса атмосферного воздуха в составе этой смеси примерно в 20 раз больше, чем масса продуктов сгорания. Поэтому можно принять, что эта смесь по физическим свойствам практически близка к влажному воз-1 духу. Это позволяет при расчете зерносушилок, работающих на смеси воздуха с топочными газами, пользоваться уравнениями и таблицами, составленными для влажного воздуха.
Основные сведения о горении топлива. Горючие элементы топлива—углерод Ср, водород Нр и сера Sp (летучая). Однако серу относят к вредным примесям, так как при ее сгорании выделяется сернистый газ, запах которого может передаваться зерну. Негорючие элементы топлива — кислород Ор и азот Np. К балласту топлива относят золу Ар и воду Wp, которые ухудшают уело-1 вия его горения.
Высшую теплоту сгорания топлива QBp (кДж/кг) можно определить по формуле Д. И. Менделеева (с учетом перевода на единицы системы СИ).
Qpb=4,19 [81 Ср+ЗООНр-26 (Op-Sp) ], (17)
где элементы, входящие в состав топлива, принимают в процентах от рабочего состава топлива.
При горении топлива водяные пары улетучиваются вместе с продуктами сгорания, не выделяя скрытой теплоты парообразования. Поэтому полезная или так называемая низшая теплота сгорания QHp (кДж/кг) ** меньше Qbp на скрытую теплоту парообразования, т. е.
Qph=Qpb—226НР—25WP. (18)
Теоретическое количество сухого воздуха (кг), необходимого для полного сгорания 1 кг топлива, определяют по формуле***
LC.B=0,11 5Ср+0,345Нр-0,043 (OP- Sp) . (19)
Для полного сгорания топлива необходимо в топку подать воздух в избытке. Коэффициент избытка р для топок, работающих на угле, 1,5—2,5; на жидком топливе— 1,3—1,5; на газообразном — 1,2—1,3.
Для определения объема воздуха, необходимого для горения топлива, а также объема продуктов сгорания топлива (приведенных к =0°С и давлению 101,3 кН/м2), можно пользоваться приближенными формулами, указанными в таблице 7.
. Влагосодержание и энтальпия агента сушки.-Влагосодержание и энтальпия смеси воздуха с топочными газами при входе в сушильную камеру зависят не только от состояния атмосферного воздуха, но и от состава топлива. Коэффициент общего избытка воздуха а, в котором учтено все количество воздуха, подведенного в топку и смесительную камеру (где воздух смешивается с топочными газами), определяют на основании равенства прихода и расхода тепла в топке.
Тепло, поступающее в топку и смесительную камеру:
Для дизельного топлива и тракторного керосина Lс.в = = 14,5 кг/кг.
1. От сгорания 1 кг топлива Qbpt]t, где г]т — к. п. д. топки.
2. С наружным воздухом, поступающим в топку и смесительную камеру при энтальпии /о, aLc-B/o, где Щм — теоретическое количество сухого воздуха на 1 кг топлива.
3. С топливом tjCr, где tT и Ст — температура и теплоемкость топлива.
Тепло, уходящее из топки и смесительной камеры:
1. С сухим агентом сушки I aLc.B+l-------------------—-I X
Х^а.с/а.с,/где величина в скобках — количество сухого агента сушки, отнесенное к 1 кг топлива; Са.с'и ta.с — теплоемкость и температура сухого агента сушки.
2. С водяными парами, образовавшимися при сгорании топлива и внесенными с наружным воздухом, где in —энтальпия пара при температуре агента сушки, поступающего в сушилку; определяют по уравнению (15); d0 — влагосодержание наружного воздуха. Потери тепла от топки до сушки (5—10%) учитывают при определении потребного количества топлива для сушки.
Таким образом, равенство прихода и расхода тепла имеет следующий вид:
В этом уравнении теплоемкость сухого агента сушки Са.с—1 кДж/(кг-град.), т. е. равна теплоемкости сухого воздуха.
Влагосодержание Щ (г/кг сух. возд.) смеси воздуха с топочными газами зависит от коэффициента общего избытка воздуха а. Его определяют как отношение массы водяных паров, содержащихся в газовой смеси, к массе сухих топочных газов и сухого воздуха, находящихся в этой смеси, т. е.
Энтальпию 11 смеси воздуха с топочными газами на 1 кг сухой смеси можно определить по специальным таблицам или по I—d-диаграмме по заданному значению t и найденной величине d\ (приложение 2).
.......................................................................................................................... |