Απόδοση καύσης σε λέβητα

[miltos]

Που το είπα αυτό?

 

Εννοείς την θερμοκρασία εξόδου των καυσαερίων? Ναι, αυτή αυξάνεται. Τα καυσαέρια που οδηγούνται στην καπνοδόχο είναι περισσότερα και πιο θερμά όταν αυξάνεται το λ.

[nikmmech]

Ναι αυτό εννοούσα. Μετά το σημείο όπου λ=1, δεν ξεκινά πτώση της θ καυσαερίων? Η εννοείς κάτι άλλο από αυτό έχω στο μυαλό μου?

[miltos]

Μετά το λ=1 (αν δεχθούμε τέλεια καύση για λ=1 που δεν μπορεί να συμβεί σε λέβητα πετρελαίου) ξεκινά η πτώση της θερμοκρασίας των παραγόμενων καυσαερίων. Μειώνεται η αδιαβατική θερμοκρασία της καύσης.

 

Τα καυσαέρια λοιπόν, ξεκινάνε τη διαδρομή τους στο λέβητα με μειωμένη θερμοκρασία. Στην πορεία της διαδρομής συνεχώς κρυώνουν. Στο τέλος της είναι πιο θερμά από ότι για μικρότερο λ, επειδή δεν "άφησαν" στον λέβητα το ίδιο μεγάλο ποσό θερμότητας (ο βαθμός απόδοσης είναι μειωμένος).

[Δημήτριος_1980]

Τώρα το 'κανες λιανό.

Πριν εγώ κατάλαβα (και ίσως όχι μόνο εγώ) ότι τα καυσαέρια αποκτούν μεγαλύτερη θερμοκρασία στην έξοδό τους, απ' ότι στο σημείο δημιουργίας τους.

[aiche]

Ναι, αλλά ένας αναλυτής (ο αισθητήρας του οποίου μπαίνει στην οπή της εξόδου του λέβητα) καταγράφει υψηλότερες θερμοκρασίες όταν ο λ είναι π.χ. 3, σε σχέση με όταν ο λόγος λ ισούται με π.χ. 2.

 

Μια μέτρηση που είχα κάνει έδωσε λ 2.15, O2 13.5%, CO2 4.3%

Σύμφωνα με τις εξισώσεις Recknagel-Sprenger για λ=2.65 έχουμε O2 13.5%, CO2 4.91%.

 

Το θέμα της ακρίβειας των μετρήσεων είναι σημαντικό. Σε πειράματα που είχα κάνει με τρία ηλεκτρονικά θερμόμετρα καθένα έδινε και διαφορετική θερμοκρασία βρασμού του νερού υπό ατμοσφαιρική πίεση.

Αν μετράμε λάθος ένα τόσο απλό φυσικό μέγεθος όπως η θερμοκρασία φαντάσου τι γίνεται όταν τα φυσικά μεγέθη είναι πολύπλοκα όπως η σύσταση των καυσαερίων.

Στο ατύχημα του Seveso στις μελέτες καύσης της βιομηχανίας δεν είχε προβλεφθεί η ύπαρξη διοξίνης. Οι Αρχές πολλές ώρες μετά το ατύχημα της διαρροής αντιλήφθηκαν, λόγω των προβλημάτων των θυμάτων, ότι υπήρχε μια άγνωστη τοξική ουσία.[]

 

 

 

Είχα δημιουργήσει ένα πρόγραμμα για τον υπολογισμό της σύστασης των καπναερίων σύμφωνα με τις εξισώσεις Recknagel-Sprenger και τις εξισώσεις Λέφα. Για την καύση καθαρού βουτανίου C4H10 έδινε τα εξής αποτελέσματα:

 

για λ = 1.00, O2 0.00% CO2 11.73% Ν2 88.27%

.................................................. ................

για λ = 1.25, O2 4.59% CO2 9.17% Ν2 86.24%

.................................................. ................

για λ = 1.40, O2 6.49% CO2 8.11% Ν2 85.41%

.................................................. ................

για λ = 3.00, O2 14.51% CO2 3.63% Ν2 81.87%

 

Επίσης μια άσκηση Θερμοδυναμικής Χημείας από την σχολή μας για την μερική οξείδωση του μεθανίου με ατμοσφαιρικό αέρα είχε ένα πρόγραμμα σε FORTRAN για την επίλυση του συστήματος των σχετικών μη γραμμικών εξισώσεων.

Στην θερμοκρασία των 1073 Κ έδινε ένα διάγραμμα των συγκεντρώσεων CO, CO2, H2, H2O, N2 και CH4 από r=2 μέχρι r=10. Το r ήταν ο λόγος αέρα/μεθανίου (v/v).

Για μεγάλα r είχαμε μικρότερες συγκεντρώσεις Η2, CO και CH4. Το CH4 ήταν 0.00% για r > 4.5 ενώ για r=3 το CH4 ήταν 0.12% (απώλεια καυσίμου).