Nie wiem jak bardzo zaawansowane mają być obliczenia, czy przykładowo przy obliczaniu zapotrzebowania powietrza na spalenia danego materiału trzeba u Ciebie brać poprawkę na tlen teoretyczny, czyli taki który jest zawarty w paliwie, czy też nie
ogólnie polecam poszukać Ci
"Technika Cieplna" Skrypty Uczelniane nr. 726; Akademia Górniczo-Hutnicza im. S.Staszica w Krakowie, Wydział Metalurgiczny, Instytut Metalurgii, Kraków 1979
Autorzy: Tadeusz Pawlik, Irena Słomska
ale po kolei:
ad.1) tlenu w 1m3 powietrza jest 0,21 m3
ad.2) z tabel jakie mam mogą być różne składy różnych gazów ziemnych i tak:
gaz ziemny "suchy" CH4: 97,2%; inne węglowodory: 2,8%
gaz ziemny "mokry" CH4: 53,6%; inne węglowodory: 39,5%; CO2: 6,9%
gaz ziemny zaazotowany CH4: 56,2%; inne węglowodory: 1,4%; N2: 42,4%
przyjmę że jest to suchy i dla ułatwienia całkowitego powiedzmy że jest tam 100% CH4
reakcja spalania będzie wtedy taka:
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
z 1 mola metanu powstają 2 mole pary wodnej
czyli z 22,4 dm3 metanu powstają 2*22,4dm3 pary wodnej
czyli z 1000 dm3 metanu powstaje x
x = 2*22,4*1000/22,4 = 2000 dm3 = 2 m3
(pewnie będzie trzeba dać poprawkę że jednak 1m3 gazu ziemnego to nie jest 100% metanu ale właśnie 97,2%, no ale to poszukaj dokładnie w swoich skryptach/wykładach/notatkach/książkach).
ad.3)
zakładam że ten GZ50 to po prostu metan jak jest inaczej to poszukaj składu i go podaj (ja jestem leniem z natury
)
ponownie kłania się reakcja z ad.2) z tym, że mamy teraz taki układ:
1 mol CH4 spala się przy użyciu 2 moli tlenu, czyli
22,4 dm3 metanu potrzebują 44,8 dm3 O2
czyli w skrócie aby spalić 1 m3 metanu potrzebujesz 2 m3 tlenu
a jak wiesz z ad.1) w 1 m3 powietrza jest 0,21 m3 tlenu, więc w ilu m3 będą zawierały się 2 m3 tlenu ?
1 m3 powietrze - 0,21 m3 O2
y m3 powietrza - 2,0 m3 O2
y = 9,52 m3 powietrza potrzeba na spalenia 1 m3 gazu
(wg. moich tabel trzeba teoretycznie 9,95 m3, ale tam jest wiele więcej zmiennych
)
ad.4)
wg tabel dla węgla kamiennego:
popiół: 3-12%
wilgoć: 0-10%
N: 0,6-2%
zawartość pierwiastków w przeliczeniu na substancję suchą i bezpopiołową:
C: 80-90%; H: 4-6%; S: 0,7-1,4%; O: 0,5-4%
więc jeśli przyjmiemy że w węglu kamiennym jest 85% węgla atomowego to tak:
reakcja spalania:
C + O2 -> CO2
1 mol C spalamy za pomocą 1 mol O2; czyli:
12 g C spalamy za pomocą 22,4 dm3 O2
ale w 10 kg węgla kamiennego, będzie tylko 85% C więc do obliczeń zamiast 10 000g C bierzemy: 8500 g C; a więc
12 g C spala się za pomocą 22,4 dm3 O2
8500 g C spala się za pomocą z dm3 O2
z = 15 867 dm3 O2 = 15,9 m3 O2
teraz szybki powrót do ad.3 i wiemy że:
1 m3 powietrza - 0,21 m3 tlenu
v m3 powietrza - 15,9 m3 tlenu
v= 75,7 m3 powietrza należy użyć do spalenia 10 kg węgla kamiennego
taką koncepcję na to mam
co prawda pominąłem wiele zmiennych np. zapotrzebowanie innych pierwiastków i związków na tlen zawartych w paliwach, ale gdy znajdziesz odpowiednie dane tabelaryczne to już spokojnie sam z proporcji to wszytko będziesz w stanie policzyć