《燃气燃烧与的应用》课程设计

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1、实用标准文案题目《燃气燃烧与应用》课程设计说明书学生姓名陈明友学 号1008020130教学院系土木工程与建筑学院专业年级建筑环境与设备工程2010级指导教师张鹏2013年11月精彩文档实用标准文案目录第一章设计原始资料11.1气源11.2设计热负荷1第二章燃气燃烧计算12.1燃气的热值12.2华白数22.3理论空气量32.4过剩空气系数42.5实际空气量42.6烟气量5第三章大气式燃烧器63.1大气式燃烧器的工作原理63.2设计计算73.3火焰高度10心得体会11参考资料:11精彩文档实用标准文案

2、第一章设计原始资料1.1气源表1燃气成分燃气种类氢气甲烷氮气丙烷丁烷20Y75251.2设计热负荷本设计热负荷为:4.55kW、空气含湿量:10g/Nm3干空气第二章燃气燃烧计算2.1燃气的热值气体中的可燃成分在一定条件下与氧气发生氧化作用,并产生大量的热和光的物理化学反应过程成为燃烧。20Y燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气的热值,单位为千焦每标准立方米。由于本设计燃料为液化石油气,热值单位也可以用千焦每公斤来表示。热值可以分为高热值和低热值。高热值是指20Y燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度,而

3、其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量;低热值是指20Y燃气完全燃烧后其烟气被冷至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。实际使用的燃气是含有多种组分的混合气体,混合气体的热值可以直接用热量计测定,也可以有各单一气体的热值根据混合法则按下时进行计算:式中:H—燃气(混合气体)的高热值或低热值(KJ/Nm3);Hn—燃气中各燃组分的高热值或低热值(KJ/Nm3),由精彩文档实用标准文案《燃气燃烧与应用》附录2查得;rn—燃气中各可燃组分的容积成分。查附录2得该燃气组分热值如下表2:表

4、2各个组分的热值燃气组分丙烷丁烷高热值(KJ/Nm3)95998126915低热值(KJ/Nm3)88390117212则该设计的热值分别为:高热值为:Hh=0.75×95998+0.25×126915=103727.25KJ/Nm3低热值为:Hl=0.75×88390+0.25×117212=95595.5KJ/Nm32.2华白数当以一种燃气置换另一种燃气时,首先应保证燃具热负荷(KW)在互换前后不发生大的改变。以民用燃具为例,如果热负荷减少太多,就达不到烧煮食物的工艺要求,烧煮时间也要加长;如果

5、热负荷增加太多,就会使燃烧工况恶化。当燃烧器喷嘴前压力不变时,燃具热负荷Q与燃气热值H成正比,与燃气相对密度的平方根成反比,而称为华白数:式中:W—华白数,或称热负荷指数;H—燃气热值;S—燃气相对密度(设空气的s=1)。因此,燃具热负荷与华白数成正比:式中:K—比例常数。华白数是代表燃气特性的一个参数。如果两种燃气的热值和密度均不同,但只要它们的华白数相等,就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。欲求华白数,必先求出燃气的相对密度。燃气的平均分子量可由下式求得:精彩文档实用标准文案式中:—

6、混合气体的平均分子量;、……—各单一气体容积成分(%);、……—各单一气体分子量,可由《燃气燃烧与应用》附录2查得,结果列于表3中;表3各个组分的密度燃气组分丙烷丁烷分子量44.097058.1240则该设计燃气的平均分子量为:=0.75×44.0970+0.25×58.1240=47.6(g/mol)燃气的相对密度:混合气体的相对密度按下式计算:式中:—空气的平均分子量(g/mol),=29相对密度为:则华白数W的值为:=743212.3理论空气量理论空气量是指每立方米(或千克)燃气燃料按燃烧反应

7、计量方程式完全燃烧所需要的空气量,单位为标准立方米没标准立方米或者标准立方米每千克。理论空气量也是燃气完全燃烧所需要的最小空气量。当燃气组成已知,可按下式计算燃气燃烧所需的理论空气量:式中:V0—理论空气需要量;H2、CO、CmHn、H2S—燃气中各种可燃组分的容积成分;精彩文档实用标准文案O2—燃气中氧气的容积成分。则20Y号液化石油气的理论空气量为:=25.6m3/m32.4过剩空气系数理论空气需要量是燃气完全燃烧所需的最小空气量。由于燃气与空气存在混合不均匀性,如果在实际燃烧装置中只供给理论空

8、气量,则很难保证燃气与空气的充分混合,因而不能完全燃烧。因此实际供给的空气量应大于理论空气量,即要供应一部分过剩空气。过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性,增加了其相互作用的机会,从而促使完全燃烧。实际供给的空气量V与理论供给的空气量V0之比称为过剩空气系数,即通常>1。值的大小决定于燃气燃烧方法及燃烧设备的运行工况。在民用燃具中一般控制在1.3~1.8。本设计中取值为=1.6。过剩空气的存在增加了燃气分子和空气分子碰撞的可能性,增加了其相互作用的机会,

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