по формуле:  | (2.1) |
где
и т. д.- содержание соответствующих компонентов в топливе, объем.%.Получим:
 | (2.2) | |
или
Пересчитаем состав топлива в массовые проценты.
Результаты пересчета сведены в таблицу 2.3
Таблица 2.3
| Компоненты | Молекулярная масса  | Мольная (объемная) доля  |  | Массовый %  |
| CН4 | 16 | 0,960 | 15,360 | 95,84 |
| С2Н6 | 30 | 0,023 | 0,690 | 0,55 |
| С3Н8 | 44 | 0,002 | 0,088 | 0,54 |
 | 58 | 0,001 | 0,058 | 0,35 |
| СО2 | 41 | 0,003 | 0,132 | 0,84 |
| N2 | 28 | 0,011 | 0,308 | 1,88 |
| Сумма | - | 1,000 |  | 109,0 |
Определим элементарный состав топлива в массовых процентах. содержание углерода в любом
компоненте топлива находим по соотношению:  | (2.3) | |
где
число атомов углерода в данном компоненте топлива.Содержание углерода:
 | (2.4) | |
Содержание водорода:
 | (2.5) | |
где
число атомов водорода в данном компоненте топлива.Содержание кислорода:
 | (2.6) | |
где P
число атомов кислорода в молекуле СО2.Содержание азота:
 | (2.7) | |
где n
число атомов азота в молекуле.Проверка:
 | (2.8) | |
Определяем теоретическое количество воздуха, необходимого для сжигания 1 кг газа, по формуле:
 | (2.9) | |
Для печей с излучающими стенками коэффициент избытка воздуха
Тогда действительное количество воздуха:  | (2.10) | |
или
 | (2.11) | |
где
плотность воздуха при нормальных условиях (273 К и 0.1×106 Па).Определяем количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива:
 | (2.12) | |
 | (2.13) | |
 | (2.14) | |
 | (2.15) | |
Суммарное количество продуктов сгорания:
 | (2.16) | |
Проверка:
 | (2.17) | |
Содержание влаги в воздухе пренебрегаем.
Найдем объемное количество продуктов сгорания (в м3) на 1 кг топлива (при нормальных условиях):
 | (2.18) | |
 | (2.19) | |
 | (2.20) | |
 | (2.21) | |
Суммарный объем продуктов сгорания
 | (2.22) | |
Плотность продуктов сгорания при 273 К и 0,1×106 Па:
 | (2.23) | |
Определим энтальпию продуктов сгорания на 1 кг топлива при различных температурах по уравнению:
 | (2.24) | |
где Т- температура продуктов сгорания, К;
средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, определяемые из таблицы (см. Приложение 7), кДж/(кг∙К).Находим для примера величину
 | (2.25) | |
Результаты расчетов сведем в таблицу 2.4
| Т, К | 273 | 300 | 500 | 700 | 1100 | 1500 | 1900 |
 | 0 | 561 | 4807 | 9200 | 18837 | 29070 | 40048 |
По данным этой таблицы строим график q-T (энтальпия продуктов сгорания- температура)
Рисунок 2.2 График зависимости температура-энтальпия.
2.2 Расчет состава сырья и пиролиза
Для последующих расчетов необходимо иметь характеристики сырья и пиролиза. Они рассчитаны и приведены в табл. 2.2 и 2.3.
Таблица 2.5
 | Массовая доля  | Плотность сырья  | Количество | |
 |  | |||
| 0,014 | 0,0004 | 0,0006 | 5,2 | 2,00 |
| 1,008 | 0,0260 | 0,0450 | 338 | 16,25 |
| 1,372 | 0,0349 | 0,0618 | 453,7 | 12,42 |
| 4,980 | 0,1280 | 0,2220 | 1664 | 42,68 |
| 4,494 | 0,1155 | 0,2040 | 1501,5 | 27,50 |
| 24,948 | 0,6344 | 1,1150 | 8247,2 | 144,46 |
| 2,378 | 0,0608 | 0,1060 | 790,4 | 10,48 |
| Мс=39,2 | 1,0000 |  | 13 000 | 255,79≈255,8 |
1 2 3