Температура горіння палива
Температура є рівнем теплового руху. Крім того, згідно з кінетичної теорії, температура є показником середньої кінетичної енергії молекул.
Одиниця виміру температур - градус. У теплотехніки використовується дві температурні шкали: Цельсія і Кельвіна.
За початок відліку в (стоградусной) шкалою Цельсія прийнята температура плавлення льоду при нормальному тиску Ро = 101325 Па. а за 100 градусів прийнята температура кипіння води при тому ж нормальному тиску.
За початок відліку за шкалою Кельвіна прийнята температура, при якій молекули речовини перестають рухатися. Шкалу Кельвіна також називають абсолютною шкалою. Зв'язок між абсолютною температурою Т. До і температурою Цельсія t. oC визначається рівнянням:
Теплоємність це здатність чинити опір підвищенню рівня тепловго руху. Теплоємністю тіла називають кількість теплового руху (тепла), яке потрібно повідомити тілу, щоб підвищити його температуру на 1 о.
Теплоємність залежить від кількості речовини в тілі. Теплоємність, віднесена до одиниці кількості речовини, називається питомою. Залежно від вибору одиниці виміру теплоємність (С) може бути молярної, масової або об'ємної. Стосовно до газам теплоємність може бути при постійному обсязі і при постійному тиску. Зі збільшенням температури теплоємність зростає.
Питома теплоємність, певна при даній температурі, носить назву істинної і позначається
де it (кДж / м 3) - питома ентальпія при даній температурі t.
У практиці розрахунків часто доводиться користуватися середньої теплоємністю в інтервалі температур t1 і t2. яку називають розрахункової середньої теплоємністю.
Калориметрична температура горіння.
Якщо все тепло, що отримується при горінні, залишається в продуктах згорання і йде лише на підвищення їх температури, то в цьому випадку температура продуктів згоряння набуває свого найбільшого значення і називається калориметричної. Ця температура є чисто розрахунковою величиною, і визначається з наступного виразу
де VD - обсяг димових газів на одиницю палива, м 3 / кг (м 3 / м 3);
С0 t - середня об'ємна теплоємність диму в інтервалі температур від 0 до tкал. визначається за відомому складу продуктів згоряння.
Калориметричну температуру горіння визначають трьома способами: за методом лінійної інтерполяції; графічним методом і методом послідовних наближень.
На величину калориметричній температури впливають такі чинники:
1) підігрів повітря і палива;
3) коефіцієнт витрати повітря на горіння;
4) теплота згоряння палива.
Підігрів повітря і палива веде до збільшення калориметричній температури згоряння, особливо для палив з низькою теплотою згоряння. Зі збільшенням коефіцієнта витрати повітря вище теоретичного (n> 1) калориметрична температура знижується, тому що зростає обсяг продуктів згоряння. Використання повітря, збагаченого киснем, веде до збільшення калориметричній температури горіння внаслідок зменшення кількості продуктів згоряння. У більшості випадків збільшення теплоти згорання палива сприяє підвищенню калориметричній температури горіння.
Нормальна калориметрична температура горіння
Калориметрична температура горіння може бути використана для характеристики палива, якщо ця температура визначається при нормальних умовах, а саме:
а) початкова температура палива і повітря становить 0 ° С;
б) повне горіння відбувається з теоретичним кількістю сухого природного повітря;
в) процес дисоціації продуктів згоряння відсутній;
г) в камері горіння підтримується нормальний тиск 0,1 Мпа (760 мм.рт.ст.).
Розрахована в цих умовах температура називається нормальної калориметричній температурою чи інакше жаропроізводітельностью.
Теоретична температура горіння
Калориметричну температуру розраховують виходячи з припущення, що реакції горіння є незворотними і йдуть лише в одну сторону до утворення кінцевих продуктів окислення вуглекислого газу і води. Насправді ці реакції є оборотними, і при температурах вище 1800 о С ендотермічні реакції дисоціації СО2 і Н2 Про починають чинити відчутний вплив на зниження температури горіння. Температура, розрахована з урахуванням дисоціації СО2 і Н2 О, отримала назву теоретичної і є нижчим калориметричній.
При спалюванні палива в повітрі, збагаченому киснем, калориметрична і теоретична температури горіння виходять вище і різниця між ними досягає значних величин. У цих випадках розрахунок теоретичної температури горіння слід проводити за більш складною методикою. Однак потрібно зазначити, що наявність інтенсивної теплопередачі при горінні палива різко знижує температуру продуктів згоряння і максимальні дійсні температури в металургійних печах рідко перевищує 1800 о С. Паливо спалюють у печах, з деяким надлишком повітря, що зменшує дисоціацію і зводить її вплив до мінімуму.