Проверка материального баланса горения

Рассчитаем материальный баланс горения природного газа объемом V=100 м³.

Плотность топлива по формуле (6.3) равна:

r_топл = 16 × CH4^В.Г.+44 × C3H8 ^В.Г. +58 × C4H10 ^В.Г. +28 × N2 ^В.Г. +18 × H2O ^В.Г. =

= 16 × 97,394% +44 × 0,894% +58 × 0,795% +28 × 0,298% +18 × 0,618% =

=0,743 кг/м³

Масса природного газа по формуле (6.2) равна:

M_топл = r_топл × V = 0,743 × 100= 74,252 кг

 

Произведем пересчет воздуха на влажную массу по формулам (5.1) – (5.3):

H2O ^В.В. = 100 × d^С.В. /(803,6+d^С.В.)=100 × 9,80/(803,6+9,80) = 1,205 %;

O2 ^В.В. = (100 - H2O ^В.В.) ×21/100=(100 - 1,205) ×21/100 = 20,747 %;

N2 ^В.В. = (100 - H2O ^В.В.) ×79/100=(100 - 1,205) ×79/100 = 78,048 %.

 

Плотность воздуха по формуле (6.3) равна:

r_возд = (H2O ^В.В. × 18+O2 ^В.В. × 32+N2 ^В.В. × 28) / (100 × 22,4) =

=(1,205 × 18 + 20,747 × 32 + 78,048 × 28) / (100 × 22,4) = 1,282 кг/м³.

 

Масса воздуха по формуле (6.2) равна:

M_возд = r_возд × V × = 1,282 × 100 × 11,326 = 1451,667 кг

 

Итак, приход = М_топл + M_возд = 74,252 + 1451,667 = 1525,920 кг

 

Найдем массу продуктов горения.

Плотность продуктов горения по формуле (6.3) равна:

r^гор = (CO2^ГОР × 44+SO2 ^ГОР × 64+H2O ^ГОР × 18+N2 ^ГОР × 28+ × 32)/

/(100 × 22,4)=( 8,36 × 44+17,54 × 18+71,61 × 28+ 0,31 × 32)/(100 × 22,4)=

= 1,236 кг/м3

 

Масса продуктов горения:

M_гор = r^гор × V × = 1,236 × 100 × 11,326 =1525,959 кг

 

Результаты проверки материального баланса горения (при сжигании V=100 м³ газа) сведем в таблицу:

 

Приход	кг	Расход	кг
Природный газ	74,252	Продукты горения	1525,959
Воздух	1451,667
Итого:	1525,920	Итого:	1525,959

 

В соответствии с формулой (6.1) невязка баланса равна:

DM = 100 × | M_топл + М_возд - М_гор | / М_гор =

= 100 × | 1525,920 - 1525,959 | / 1525,959 = 0,003 %.

 

Поскольку невязка меньше 1%, то расчет произведен правильно.