termo3.2.pdf

Zadania z Termodynamiki II

Zestaw II.3

1. W paleniu kotþa spalanie jest zupeþne i caþkowicie m pal = 2500 kg/h o skþadzie: c = 0,74,

h = 0,05, s = 0,01, n = 0,02, o = 0,06, w = 0,07, p = 0,05. Wspþczynnik nadmiaru powietrza

l = 1,37. Obliczyę strumieı powietrza doprowadzonego do kotþa oraz strumieı

odprowadzonych spalin.

Odp: V pow = 25169 m 3 n/h , V sp = 26232 m 3 n/h

2. Wyznaczyę wydajnoĻę m pow [kg/s] sprħŇarki powietrza dziaþajĢcej w zespole turbiny

gazowej, w ktrej spala siħ m p = 2500 kg/h paliwa o skþadzie masowym c = 0,86, h = 0,122,

o = 0,014, s = 0,004 przy stosunku nadmiaru powietrza l = 7,3.

Odp: m pow = 71,21 kg/s

3. Dla koksu o skþadzie elementarnym c = 0,76, h = 0,008, s = 0,0085, n = 0,0075,

o = 0,016, p = 0,14, w = 0,06 wyznaczyę: a) jednostkowe zuŇycie powietrza n` a oraz

jednostkowĢ iloĻę spalin suchych nÑ ss po spalaniu zupeþnym i caþkowitym przy stosunku

nadmiaru l = 1,3, b) skþad spalin suchych, c) temperaturħ tÑ R punktu rosy spalin, jeŇeli

powietrze uzyte do spalania ma nastħpujĢce parametry: j a = 0,65, t a = 15 0 C,

p a = pÑ = 105 kPa .

Odp: a) n` a = 0,403 kmol pow./kg koksu , nÑ ss = 0,4017 kmol spalin such./kg koksu ;

b) [CO 2 ] = 0,1583, [O 2 ] = 0,0486, [N 2 ] = 0,7931, c) tÑ R = 23,8 0 C

4. Silnik samochodowy spala m = 10 kg/h benzyny o skþadzie masowym c = 0,84, h = 0,16

zuzywajĢc rwnoczesnie jako utleniacza n a = 2 * 10 -3 kmol/s powietrza atmosferycznego.

ZakþadajĢc dla uproszczenia , Ňe powietrze uzyte do spalania nie zawiera wilgoci, a spalanie

przebiega caþkowicie i zupeþnie, obliczyę skþad spalin wilgotnych.

Odp: [CO 2 ] = 9,2 %, [N 2 ] = 74,9 %, [H 2 O] = 10,5 %, [O 2 ] = 5,4 %

5. Spalono caþkowicie i zupeþnie n g = 200 kmol gazu palnego o skþadzie CO = 0,5 ,

N 2 = 0,2, H 2 = 0,2, O 2 = 0,1 zuŇywajĢc do tego celu jako utleniacza m a = 9 t powietrza

atmosferycznego. Obliczyę skþad spalin suchych.

Odp: [CO 2 ] = 24,9 % , [N 2 ] = 71,3 % , [O 2 ] = 3,8 %

6. Etylen C 2 H 4 spalono caþkowicie i zupeþnie w powietrzu wzbogaconym w tlen, ktrego

udziaþ molowy wynosi z tl = 40% a resztħ stanowi azot powietrzny. Stosunek nadmiaru

utleniacza wynosi l = 1,2. Obliczyę skþad spalin suchych.

Odp: [CO 2 ] = 25 %, [N 2 ] = 67,5 %, [O 2 ] = 7,5 %.

7. Paliwo gazowe o skþadzie H 2 = 0,1, C 2 H 2 = 0,6, CO = 0,1, CO 2 = 0,05, N 2 = 0,05, O 2 = 0,1

spalono caþkowicie i zupeþnie przy uŇyciu powietrza suchego, ktrego stosunek nadmiaru

wynosi l = 1,1. Obliczyę: a) skþad spalin wilgotnych, b) molowy stopieı zawilŇenia spalin X z

c) kontrakcjħ chemicznĢ a ch oraz caþkowitĢ a c , d) maksymalny udziaþ dwutlenku wħgla CO 2

w spalinach suchych k p .

Odp: a) (CO 2 ) = 0,159, (H 2 O) = 0,083, (O 2 ) = 0,018, (N 2 ) = 0,74,

b) X z = 0,09, c) a ch = 0,4 kmol, a c = 1,1 kmol, d) k p = 0,192 = 19,2 %.

8. W piecu piekarniczym spalany jest gaz zaazotowany o skþadzie CH 4 = 0,625, N 2 = 0,35,

CO = 0,025. Wspþczynnik nadmiaru powietrza l = 1,05. OkreĻlię skþad spalin suchych oraz

temperaturħ punktu rosy. PrzyjĢę, Ňe wilgotnoĻę doprowadzonego powietrza j = 0,8, jego

ciĻnienie p = 0,1 MPa, a temperatura T = 303 K. CiĻnienie spalin wilgotnych p sp = 105 kPa.

Odp: T R = 338 K, [N 2 ] = 0,88, [CO 2 ] = 0,11, [O 2 ] = 0,01.

9. W piecu spalana jest mieszanina wħglowodorw o zastepczym wzorze C m H n O k

/m = 6,2, n = 15,7, k = 1,8 /. Spalanie przebiega w sposb zupeþny i caþkowity. Wspþczynnik

nadmiaru mieszaniny utleniajĢcej / tlen i hel o udziale molowym z He = 0,6 / wynosi l = 1,1.

Obliczyę zapotrzebowanie mieszaniny utleniajĢcej oraz iloĻę i skþad spalin wilgotnych, jeŇeli

spalane jest 120 kg paliwa. Ile wynosi kontrakcja chemiczna a ch , fizyczna a f

oraz caþkowita a c ?

Odp: V m = 573,5 m 3 n, V s = 682,6 m 3 n, (CO 2 ) = 0,205, (H 2 O) = 0,26, (He) = 0,5044,

(O 2 ) = 0,0306, a ch = -4,825, a f = 7,85, a c = 3,025.

10. Kocioþ parowy opalany jest paliwem staþym o skþadzie: c = 0,48, h = 0,04, o = 0,032,

n = 0,014, w = 0,27, p = 0,164. Spalanie przebiega caþkowicie i zupeþnie przy stosunku

nadmiaru powietrza l = 1,4. Obliczyę teoretycznĢ temperaturħ spalin, jeŇeli wiadomo, Ňe

T pal = T pow = 293 K, ciepþo wþaĻciwe paliwa c pal = 1,26 kJ/kgK a spaliny i powietrze moŇna

traktowaę jak gaz doskonaþy.

11. W piecu spalany jest wħgiel kamienny o skþadzie: c = 0,68, h = 0,09, s = 0,02, o = 0,08,

w = 0,08 p = 0,05, z domieszkĢ wħgla brunatnego / c = 0,29, h = 0,04, s = 0,04, o = 0,05,

w = 0,21, p = 0,37 /. Stosunek iloĻci wħgla kamiennego do brunatnego wynosi 2:1. Spalanie

jest caþkowite i zupeþne. Oblicz wartoĻę opaþowĢ paliwa oraz maksymalny udziaþ dwutlenku

wħgla w spalinach suchych k p .

Odp: W u = 26454 kJ/kg, k p = 0,1625 = 16,25 %.

12. Metan CH 4 spalono caþkowicie niezupeþnie przy stosunku nadmiaru powietrza

atmosferycznego l = 0,9. ZakþadajĢc,Ňe spaliny nie zawierajĢ wolnego tlenu O 2 , a jedynym

gazem palnym w nich zawartym jest tlenek wħgla CO, obliczyę skþad spalin suchych.

Odp: [CO 2 ] = 7,7 %, [CO] = 5,2 %, [N 2 ] = 87,1 %.

13. Benzynħ o skþadzie o = 0,85, h = 0,15 spalono przy niedomiarze powietrza

atmosferycznego, wskutek czego spaliny zawierajĢ tylko nastħpujĢce skþadniki: CO 2 , CO, N 2 ,

oraz H 2 O. Udziaþ molowy tlenku wħgla w spalinach suchych wynosi [CO] = 2 %. Obliczyę

stosunek nadmiaru powietrza atmosferycznego uŇytego do spalania jako utleniacz.

Odp: l = 0,957.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: