10_Izgaranje

1IZGARANJEIZGARANJE

Literatura:Literatura:O. Fabris, str. 157. O. Fabris, str. 157. 164.164.

IZGARANJEIZGARANJE

KARAKTERISTIKE GORIVAKARAKTERISTIKE GORIVA

2IZGARANJEIZGARANJE


Goriva su primarni oblici energije u kojima je energija pohranjena u kemijskom ili nuklearnom obliku. Oslobaanjem energije goriva poveava se unutarnja energija radne tvari koja se tada koristi za dobivanje rada ili toplinske energije. U sadanjem su trenutku tehnolokog razvoja najvanija konvencionalna goriva fosilna: ugljen, nafta i zemni plin, te od nuklearnih goriva uran.

IZGARANJEIZGARANJE


Kruta i tekuKruta i tekua a govrivagovrivaZa proraun je izgaranja potrebno poznavati sastav goriva koji se dobiva elementarnom analizom.Za kruta se i tekua goriva sastav po jedinici mase goriva (1 kg) prikazuje

c + h + s + o + n + w + a = 1gdje je:gdje je:

c sadraj ugljika [kg(kg]h sadraj vodika [kg(kg]s sadraj sumpora [kg(kg]o sadraj kisika [kg(kg]n sadraj duika [kg(kg]w sadraj vlage [kg(kg]a sadraj pepela [kg(kg]

3IZGARANJEIZGARANJE

Za potpuno izgaranje UGLJIKA vrijedi:

2 2

2 2

2 2

2 2

1kmol 1kmol 1kmol12kg 32kg 44kg /:12

32 44kg kg kg12 12

C O COC O COC O CO

c C c O c CO

+ =+ =

+ =+ =

Prilikom izgaranja UGLJIKA dolazi do njegovog spoja s KISIKOM iz zraka pri enu nastaje CO2 i oslobaa se toplina:

2 2 33900 kgckJC O CO

+ = +


Kruta i tekuKruta i tekua a govrivagovriva

IZGARANJEIZGARANJE

Zbog nedostatka KISIKA UGLJIK e barem djelomino izgarati u ugljini monoksid :

2

2

2

2

12

11kmol kmol 1kmol2

12kg 16kg 28kg /:1216 28kg kg kg12 12

C O CO

C O CO

C O CO

c C c O c CO

+ =

+ =+ =

+ =



Prilikom izgaranja UGLJIKA dolazi do njegovog spoja s KISIKOM iz zraka pri emu nastaje CO i oslobaa se toplina:

21 102002 kgc

kJC O CO + = +

4IZGARANJEIZGARANJE

Za potpuno izgaranje VODIKA vrijedi:

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2 2

12

11kmol kmol 1kmol2

2kg 16kg 18kg /:2kg 8 kg 9 kg

H O H O

H O H O

H O H Oh H h O h H O

+ =

+ =+ =+ =



IZGARANJEIZGARANJE

Prilikom izgaranja VODIKA dolazi do njegovog spoja s KISIKOM iz zraka pri emu nastaje H2O i oslobaa se topline:- u procesu izgaranja dovodi se samo kisik:

2

2 2 21 1420002 kgH

kJH O H O + = +

2

2 2 21 1200002 kgH

kJH O H O + = +

-- u procesu izgaranja dovodi se zrak (veliki suviak zraka):



5IZGARANJEIZGARANJE

Za potpuno izgaranje SUMPORA vrijedi:

2 2

2 2

2 2

2 2

1kmol 1kmol 1kmol32kg 32kg 64kg /:32

kg kg 2 kg

S O SOS O SOS O SO

s S s O s SO

+ =+ =

+ =+ =

Prilikom izgaranja SUMPORA dolazi do njegovog spoja s KISIKOM iz zraka pri enu nastaje SO2 i oslobaa se toplina:

2 2 10500 kgSkJS O SO

+ = +



IZGARANJEIZGARANJE

N N N N N2

22

2

min, nalazi seu gorivu

kg32 28 812 12 kg

Okg

SOH O gorivaCO CO

O c c h s o = + + +

2

2 2 2

3

min,nalazi seu gorivu

1,868 0,933 5,603 0,700 0,700kg

N Ov

gorivaCO CO H O SO

mO c c h s o

= + + +

//SOSO22HH22OOCOCOCOCO22

111188

28/1228/1232/1232/12

kgkg

000,7000,7000,7000,700oo220,7000,7000,7000,700s s 9911,211,25,6035,603h h

28/1228/121,8681,8680,9330,933c c 44/1244/121,8681,8681,8681,868c c kgkgmm33NNmm33NN1 kg 1 kg

Proizvodi izgaranja Proizvodi izgaranja Potrebni kisik Potrebni kisik Izgaranje Izgaranje



6IZGARANJEIZGARANJE


Kruta i tekuKruta i tekua a govrivagovrivaProdukti izgaranja:Produkti izgaranja:

N N N2 22

dimmin,kg min

kg44 28 9 2 0,7712 12 kgH O SO goriva

COCO

V c c h s n w Z = + + + + +

IZGARANJEIZGARANJE


Plinovita gorivaPlinovita goriva

Plinskim je gorivima sastav zadan u volumnim udjelima:2 2 2 2 2 1m nCO H H S C H CO N O+ + + + + + =

Sagorljivi sastojci su: CO, H2, H2S i CmHn

H2On/2CO2m m+(n/4)CmHnH2O2 CO21 2 CH4H2O1 SO21 1,5 H2S

H2O1 0,5 H2CO21 0,5 CO

m3m3m31 m3Proizvodi izgaranja Potrebnokisika Izgaranje

7IZGARANJEIZGARANJE


Plinovita gorivaPlinovita goriva

2

3

min, 2 2 2 30,5 0,5 1,5 4O

v m ngoriva

mnO CO H H S m C H Om

= + + + +

( )min, min, 2 2 2 min,0,79 12v m n v vnV CO m C H Z N H H S Z = + + + + + + +

IZGARANJEIZGARANJE


Minimalna koliMinimalna koliina zraka:ina zraka:min,kg

minkg

0,23 kgzraka

goriva

oZ

= 3

min, ,min 30,21

v N zraka

Ngoriva

o mZ

m =

Omjer dovedenog i teoretski potrebnog zraka naziva se koeficijent pretika (vika) zraka .

min

ZZ

=

= 1,01 - 1,1 plinska goriva= 1,03 - 1,2 tekua goriva= 1,15 - 1,3 ugljena praina= 1,3 - 1,5 ugljen na reetki

8IZGARANJEIZGARANJE

KARAKTERISTIKE GORIVAKARAKTERISTIKE GORIVAGornja i donja ogrjevna moGornja i donja ogrjevna mo kruta i tekukruta i tekua gorivaa goriva

Gornja ogrjevna moGornja ogrjevna mo

33900 142000 105008 kggo kJH c h s = + +

DornjaDornja ogrjevna moogrjevna mo

( )2500 9d gH H h w= +

IZGARANJEIZGARANJE

KARAKTERISTIKE GORIVAKARAKTERISTIKE GORIVAGornja i donja ogrjevna moGornja i donja ogrjevna mo plinovita gorivaplinovita goriva

118.480128.53058,12 C4H10Butan 91.09099.13044,09 C3H8Propan 63.62069.65030,07 C2H6Etan 58.98063.00028,05 C2H4Etilen 56.02058.03026,04 C2H2Acetilen 35.73039.75016,04 CH4Metan 10.76012.7702,016 H2Vodik 12.64012.64028,01 COUgljini monoksidkJ/m3kJ/m3kg/kmol

HdHg MOgrjevna moMol. masa

Plin

31

i

n

d i di goriva

kJH r Hm=

= 31 in

g i gi goriva

kJH r Hm=

=

9IZGARANJEIZGARANJE

KONTROLA PROCESA IZGARANJAKONTROLA PROCESA IZGARANJA

2 2

2 2

,max ,max

min,

1 1CO COsuhov CO CO

r rVZ r r

= +

OdreivanjeOdreivanje mjerenjem mjerenjem COCO22::

2 ,max pri 1COr =

OdreivanjeOdreivanje mjerenjem mjerenjem OO22::

{ }22 2

2

21 2179%2121 79

NO O

N

rr rr

= = = =

Documents

10_Izgaranje