Файл: Эм П.А. Мастер по обжигу извести в печах на газовом топливе.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 38

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1

моль

 

1

моль

022=

1

моль,

С 02;

 

12 кгС +

 

кг

кг

 

 

 

1

кг

С -Ь 32кг

 

02

=

44кг

С 02;

(1)

 

 

С

 

0

= —

 

С 02.

 

 

 

 

3

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Если также рассмотреть реакцию горения воздуха, можно установить следующие весо­ вые отношения:

2-2 кг Н2+

32 кг 0 2=

2 • 18 кг НаО;

(2)

1кг Н2+

8 кг Ог =

9 кг Н20,

 

т. е. 1 кг водорода требует для горения 8 кг кислорода и. реакция дает 9 кг водяного пара. При горении серы получаются следующие ве­ совые отношения:

 

32 кг Б -г 32 кг00

2

= 64 кг 302;

(3)

 

1

кг Б +

1

кг

2

=

2

кг 302,

 

т. е.

горение2

кг серы требует

1

кг кислорода и

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

соотношении

реакция в таком количественном2

дает

кг сернистого газа.

и (3)

 

по заданному

По формулам (1), ( )

 

составу топлива

можно

подсчитать,

сколько

кислорода требуется подвести к

1 кг

топлива,

чтобы осуществить

его горение,

и сколько и

каких газов получится при горении.

Понятие о давлении. Силу, приходящуюся на единицу площади, называют давлением. В международной системе единиц за единицу

давления принимают

ньютон на квадратный

метр

 

(н/ж2), т. е. давление,

оказываемое си­

лой

1

н

на площадь

1

м2.

В связи

с тем что

эта единица очень мала(1

, пользуются2 1000

укрупнен­

ными единицами давления:

 

килоньютоном на

квадратный метр

кг/ж =

н1м2),

мега-

 

 

2 - 6

9


ньютоном на квадратный метр (1 Мн1м2 =

=1 млн. н/м2).

Втехнике в качестве единицы давления

применяют техническую атмосферу, равную давлению 1 кГ на 1 см2 (кГ/см2). Эту единицу называют атмосферой (ат), следовательно:

1а т = 1кГ/см2(кгс/см2) = 10000кГ/м2.

Соотношение между старыми и новыми единицами давления:

1

кГ/см2

=

1

ат

=

98 100

н/м2

=

 

 

=

98,1

кн/м2=

0,1

Мн/м2;

 

 

1

Мн/м2

== 10а т = 10

кГ/см2.

 

 

 

 

 

 

 

Кроме технической применяют физическую атмосферу:

1 Ат = 1,033 кГ/см2= 1033 кГ/м2.

Физическая атмосфера соответствует сред­ нему давлению атмосферного воздуха на уров­ не моря. Это давление способно уравновесить столб воды высотой 10 м (при 4° С) и столб ртути высотой 735,6 мм (при 0°С). Следова­ тельно:

Ат = 1 кг/см2 Юм вод. ст. (при 4°С) = = 735,6 мм рт. ст. (при 0°С) = 0,1 Мн/м2.

Следует различать давление абсолютное и избыточное. Абсолютным называется давле­ ние газа на стенку сосуда с одной стороны. Если взять сосуд и наполнить его, например, кислородом под некоторым давлением, то дав­ ление на стенку сосуда будет передаваться от кислорода, с одной стороны, и от окружающе­ го воздуха — с другой. При этом стенка сосуда будет испытывать разность двух абсолютных

Ю


давлений. Эта разность и есть избыточное дав­ ление, т. е.

гР

— Р

внутр'

наружи*

 

изб —

1

 

 

 

 

Окружающее давление воздуха — баромет­ рическое (Р6ар) определяют по показаниям ба­ рометра, внутреннее давление (Р внутр) называ­ ется абсолютным (Рабс). а избыточное давле­ ние — манометрическим, т. е.

р

 

__ ^рбар>

Снаружи

Р

внутр ~

Р

або

Р изб “

 

^маю

поэтому

^ман -^абс ^бар

или

Р абс = ^бар "Ь Р изб*

Разрежение, или вакуум, т. е. давление меньше атмосферного, может быть получено и в закрытом сосуде путем частичного или полного удаления из него воздуха:

Р разр

^наруж

Р'-;нутр — Рбар

^ аб с,

 

^абс

Дэар Д)азр*

 

Температура. Температура тела есть мера его нагретости. Тепловое состояние тела, или степень его нагретости, определяемое темпера­ турой, характеризуется скоростью движения молекул. Для точного определения температу­ ры тела служат специальные приборы: термо­ метры— для измерения относительно невысо­ ких температур и пирометры — для измере­ ния высоких температур. Для измерения

2*

11

температуры применяют стоградусную шкалу. В качестве двух постоянных точек этой шкалы выбраны точка плавления чистого льда и точ­ ка кипения чистой воды при нормальном ат­ мосферном давлении.

Интервал между двумя точками — сто гра­ дусов. Кроме стоградусной применяют абсо­ лютную термодинамическую температурную шкалу, нуль которой лежит на 273,16° ниже нуля стоградусной шкалы. Нуль этой шкалы называют абсолютным нулем. Переход от аб­ солютной шкалы температур к стоградусной

иобратно делают при помощи формул:

*= Т — 273,16°С;

7, = ^ + 273,16°К.

Кроме стоградусной и абсолютной шкалы в некоторых странах применяют шкалу Фарен­ гейта (П7), у которой нуль смещен ниже на 32° нуля стоградусной шкалы, а точка кипения по шкале Фаренгейта 212° И. Для перехода к стоградусной шкале от шкалы Фаренгейта и обратно пользуются формулами:

°С = -|-(0Р — 32);

Д? = — °С + 32.

5

2. ГОРЮ ЧИ Е ГАЗЫ И ИХ СВОЙСТВА

Применяемые как топливо горючие газы по происхождению разделяются на естественные и искусственные. К естественным газам отно­ сится природный нефтяной газ, образующий самостоятельные газовые месторождения в недрах земли, к искусственным — коксовый, генераторный, водяной, доменный, газ подзем­

12


ной газификации и др. Естественные горючие газы представляют собой смесь различных уг­ леводородов: метана С Н 4 (от 35 .до 98% по объему), этана С 2Н 4, протана С 3Н 8, бутана С 4Н 10 и других углеводородов. В состав горю­ чих газов кроме углеводородов входят серово­ дород Н 25 и негорючие газы (азот N2, углекис­ лый газ СОг и кислород Ог). Природные газы условно делят на две группы: сухие (бедные), состоящие в основном из метана (до75—98%) и почти не содержащие бензиновых углеводо­ родов, и жирные (богатые), состоящие из 30— 50% метана, 7—20% этана и 10— 15% протана (содержание в них легкого газового бензина

10% ) .

Низшая теплота сгорания природных га­ зов 900— 1200 ккал!кг (или 37,5—50,2 Мдж1кг) ; 1000 ккал/кг= 4,2 Мдж!кг.

Искусственные газы, состоящие в основном из углеводородных газов и водорода, имеют

высокую температуру сгорания (до 1200

ккал/кг, или до 50,2 Мдж[кг).

В горючую часть газообразных топлив вхо­ дят:

1) водород Н2— газ без цвета, вкуса и за­ паха, самый легкий в природе; низшая тепло­

творная способность его 2579 ккал/нм3, или

28 667 ккал/кг;

2)метан СН 4—-газ без цвета, вкуса и запа­ ха, является основной горючей частью природ­ ных газов; низшая теплотворная способность его 8555 ккал/нм3, или 11 935 ккал/кг;

3)окись углерода СО — газ без цвета, вку­ са и запаха; получается при неполном сгора­ нии любого топлива; очень ядовит; низшая

.теплотворная способность его 3018 ккал/нм3,

или 2415 ккал/кг;

13

4) углекислый газ СОг — без цвета, запаха и со слабым кисловатым вкусом; получается при полном сгорании углерода топлива, но сам не горит; наличие углекислого газа свыше 10% в воздухе помещения может вызвать

смеоть от удушья; 5) кислород Ог — газ без цвета, вкуса и за­

паха; не горит, но поддерживает горение, мгновенное соединение кислорода с топливом приводит к взрыву; содержится в воздухе око­

ло 21% его объема;

6) азот N2— газ без цвета, вкуса и запаха, не горит и горения не поддерживает; является основной частью воздуха, составляя около 79% его объема.

Горючие газы выделяют, при сгорании теп­ ло. Количество тепла, выделяемого при пол­ ном сгорании одного кубического метра (или одного килограмма) газа, называется его теп­ лотворной способностью, или калорийностью. Теплотворную способность изменяют в ккал на 1 нм3 (т. е. пои температуре 20е'С и давле­ нии 760 мм рт. ст.). Теплотворная способность разных видов газообразного топлива зависит от состава и величины их горючей и негорю­

чей части.

Удельный вес горючих газов, пределы взрываемости и токсичность. Удельным весом называется вес одного кубического метра газа в килограммах, взятого пои температуре 0° и давлении 760 мм рт. ст. (нм31кг). Например, 1 нм3 коксового газа весит 0,5 кг, а 1 нм3 гене­ раторного паровоздушного газа — 1,2 кг.

Относительный удельный вес газа выража­ ет вес 1 нм3 газа по сравнению с весом 1нм3 воздуха. Например, относительный удельный вес газа равен его абсолютному удельному ве-

м