Úvod

Informacie

Stiahnite si

Semináre

1. seminár

2. seminár

3. seminár

4. seminár

5. seminár

6. seminár

7. seminár

8. seminár

Písomka

9. seminár

10. seminár

 

Príklad 10.1

V spaľovacej komore plynovej turbíny sa spaľuje zemný plyn o zložení (v obj. %) 29,6 CO, 1 H2, 0,2 CH4, 66,2 N2 a 3 CO2. Plyn je predhriaty na teplotu 100°C. Teplo uvoľnené spálením 1 kmol plynu  pri 100°C je 88 670 kJ kmol-1. Straty tepla do okolia sú 18 % z uvoľneného tepla pri spaľovaní plynu. Na spaľovanie sa používa 15 % nadbytok  vzduchu, ktorý má teplotu 15°C. Predpokladá sa 100 % konverzia paliva. Stredná molová tepelná kapacita spalín v uvažovanom intervale teplôt je 35,953 kJ kmol-1 K-1 a vzduchu 29,159 kJ kmol-1 K-1. Vypočítajte teplotu spalín.

 

Riešenie 10.1

 

A - CO, B - H2, C - CH4, D - N2, E - CO2,

F - O2, G - H2O

 

ΔR373 = 88 670 kJ kmol-1

cp2g = 29,159kJ kmol-1 K-1

cp3g = 35,953 kJ kmol-1 K-1

 

Systém rovníc

Materiálová bilancia

 

!!! Zvolíme si základ výpočtu n1 =100 kmol !!!

 

 

Zemný plyn

Vzduch

Zdroj

Spaliny

A

n1x1A = 29,6

-

-2ξ1 -

B

n1x1B = 1

-

-2ξ2

-

C

n1x1C = 0,2

-

3 -

D

n1x1D= 66,2

n2x2D

- n3x3D
E n1x1E = 3 - 13 n3x3E
F - n2x2F 12-2ξ3 n3x3F
G - - 2+2ξ3 n3x3G

n1 = 100

n2

12

n3

 

- predpokladá sa 100 % konverzia

 

Zemný plyn

Vzduch

Zdroj

Spaliny

A

n1x1A = 29,6

-

-2ξ1= -29,6 -

B

n1x1B = 1

-

-2ξ2= -1

-

C

n1x1C = 0,2

-

3 = -0,2 -

D

n1x1D= 66,2

n2x2D

- n3x3D
E n1x1E = 3 - 13 =29,8 n3x3E =32,8
F - n2x2F 12-2ξ3 = -15,7 n3x3F
G - - 2+2ξ3 = 1,4 n3x3G =1,4

n1 = 100

n2

12 =-15,3

n3

 

- teoretická spotreba vzduchu

n2T×0,21-ξ1- ξ2- ξ3 = 0   →

 

n3 = n1 + n2 - nR = 100 + 85,97 -15,3 = 170,67 kmol

Entalpická bilancia

 

Referenčný stav: tref = 100°C, (g)

Q1: Refer. stav tref = 100°C (g) → Daný stav t1 = 100°C (g)     Q1= 0 kJ

Q2: Refer. stav tref = 15°C (g) → Daný stav t2 = 100°C (g)

   

QR: Teplo uvoľnené spálením 1 kmol plynu  pri 100°C je 88 670 kJ kmol-1.

   

QStr: QStr = 0,18×QR =1,18× 8 867 000 = 1596060 kJ

Q3: Refer. stav tref = 100°C (g) → Daný stav t3  (g)