Wzór ogólny paliwa: C

n

H

m

O

k

, gdzie udziały

gramowe poszczególnych składników paliwa
wynoszą:

c=

n 

c



pali

,

kg C/kg pal

h=

m

h



pali

, kg H

2

/kg pal

o=

k 

o



pali

, kg O

2

/ kg pal

Minimalne(teoretyczne) zapotrzebowanie
tlenu do spalenia dla paliwa zawierającego
tylko węgiel, wodór i siarkę wynosi:

n

O min

'

=

n

c

'

 1

2

n

H

2

'



n

s

'

kmol O

2

/kg pal

Współczynnik nadmiaru spalania-stosunek
ilości powietrza rzeciwiście wzięta do spalania
do ilości minimalnej.

=

n

p

'

n

p min

'

Skład spalin:

–

dwutlenek węgla

n

CO

2

' '

=

n

C

'

kmol CO

2

/ kg pal

–

dwutlenek siarki

n

SO

2

' '

=

n

S

'

kmol SO

2

/ kg pal

–

para wodna

n

H

2

O

' '

=

n

H

2

'



n

H

2

O

'



X

p

n

p

'

kmol H

2

O/ kg pal

–

tlen

n

O

2

''

=−

1 n

O

min

'

=

0,21 n

p

min

'

−

1

kmol O

2

/kg pal

–

azot

n

N

2

' '

=

0,79 n

p

2

'

kmol

N

2

/kg pal

Ilość spalin suchych jest pomniejszona o
wilgotność zawartą w spalinach:

n

ss

' '

=

n

CO

2

' '



n

SO

2

' '



n

O

2

' '



n

N

2

' '

kmol

ss/ kg pal
Skład spalin okreslany przy pomocy udziałów
molowych:

[

CO

2

]=

n

CO

2

' '

n

ss

' '

[

O

2

]=

n

O

2

' '

n

ss

' '

[

N

2

]=

n

N

2

''

n

ss

' '

[

SO

2

]=

n

SO

2

' '

n

ss

' '

[

CO

2

][

SO

2

][

O

2

][

N

2

]=

1

W podobny sposób określa się molowy stopień

zwilżania spalin:

X

z

' '

=

n

H

2

O

' '

n

ss

' '

Ciepło spalania-(Wg) jest nazywana ilość
energii wydzielonej wskutek spalenia jednostki
paliwa, po schłodzeniu produktów spalania do
temperatury substratów i wykropleniu calej
pary wodnej zawartej w spalinach.
Wartość opałowa- (Wd) jest to ilość energii
wydzielona podczas spalania jednostki paliwa,
po schłodzeniu produktów spalania do
temperatury substratów, dla bez wykroplenia
pary wodnej zawartej w spalinach.
Więc wartość opałowa jest to nic innego jako

ciepło spalania pomniejszone o ciepło
kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach.

Wg=Wdr m

H

2

O

' '

SPALENIE NIECAŁKOWITE i
NIEZUPEŁNE
Obliczenie stechiometryczne w procesach
spalania niezupełnego i niecałkowitego
prowadzi się przy pomocy bilansu substancji:

–

bilans węgla

n

c

'

=

n

CO

2

' '



n

CO

' '



n

CH

4

' '



n

C

st

' '

n

c

'



1− x=n

CO

2

' '



n

CO

' '



n

CH

4

' '

=

=

n

ss

' '

[

CO

2

][

CO ][CH

4

]

x=

n

c

st

' '

n

c

'

- bilans siarki

n

s

'

=

n

SO

2

' '

=

n

ss

' '

[

SO

2

]

–

bilans azotu

n

N

2

'



z

N

2

n

p

=

n

N

2

' '

=

n

ss

' '

[

N

2

]

–

bilans wodoru

n

H

2

'



n

H

2

O

'



X

zp

n

p

'

=

n

H

2

' '



2n

CH

4

'

=

n

H

2

O

' '



n

ss

' '

[

H

2

]

2[CH

4

]

–

bilans tlenu

n

O

2

'



1
2

n

H

2

O

'



z

O

2

'

n

p

'



1
2

X

z

p

n

p

'

=

=

1
2

n

H

2

O

'



n

CO

2

''



n

SO

2

''



n

CO

''



n

O

2

''

=

=

1
2

n

H

2

O

''



n

ss

''

[

CO

2

][

SO

2

][

CO ][O

2

]

–

różnica bilansowa tlenu i wodoru

n

O

2

'

−

1
2

n

H

2

O

'



z

O

2

'

n

p

'

=

n

CO

2

''



n

SO

2

''



1
2

n

CO

''



n

O

2

''

−

1
2

n

H

2

' '

−

n

CH

4

' '

=

=

n

ss

' '

[

CO

2

][

SO

4

]

1

2

[

CO ][O

2

]−

1
2

[

H

2

]−[

CH

4

]

Maszyny spręzające: maszyny i (wentylatory,
dmuchawy i spreżarki).

=

p

2

p

1

∏- spreż; ∏<1,1-wentylatory; ∏< 3-
dmuchawy; ∏> 3- spreżarki
Celem stosowania sprężarki może być:
-osiągnięcie wysokiego ciśnienia;
-osiągnięcie dużej gęstości czynnika.
Podział sprężarek:
-wyporowe- posuwisto-ruchowe(sprężarki
tłokowe) lub obrotowe (sprężarki rotacyjne);
-tłokowe;
-rotacyjne.
Ocena sprężarki- porównanie ze spreżarką
idealną.
Sprężarka idealna- szczelna i wykorzystuje
całą objętość skokową do zassania czynnika
(V

k

=0),

zasysa taką samą ilość czynnika na cykl co
sprężarka rzeczywista.
Wzór na pracę sprężania izotermicznego:

p

1

V

1

ln

p

1

p

2

Rodzaje sprężania idealnego:
-izotermiczne-minimalny wkład pracy
(zwiększenie ciśnienia i gęstości);

-adiabatyczna odwracalna (izentropowa)
-zwiększenie temperatury.
Praca idealnej sprężarki izentropowej:

L

os

=

I

2s

−

I

1

Praca idealnej sprężarki izotermicznej:

L

OT

=

Q

T

1−2

Sprawność indykowana-stosunek pracy
sprężarki idealnej do pracy indykowanej
sprężarki rzeczywistej.



ir

=

L

OT

L

i

- sprężarki chłodzone;



is

=

L

OS

L

i

- sprężarki niechłodzone

Sprawnosć efektywna- stosunek pracy
sprężarki idealnej do pracy efektywnej.



eT

=

L

OT

L

e

=

iT



m

;



eS

=

L

OS

L

e

=

iS



m

Zdolność zassania sprężarki- szacunek ilości
czynnika rzeczywiście wytłoczonego przez
sprężarke rzeczywistą do ilości zassanej przez
sprężarke idealną o jednostkowej objętości
skokowej.

=

m

m

o



rs

;

=

V



S

η

v

- sprawność wolumetryczna-objętość gazu

zassana przez sprężarke rzeczywistą do
objętości gazu zassanej przez sprężarke idealną
o tej samej objętości skokowej.



v

=

V

ss

V

0



V

s

=

a
b

η

s

- czynnik uwzględniający tzw. cieplarne

oddziaływanie ścianek (zmiana gęstości gazu w
rurociągy ssącym i cylindrze).



s

≈

T

S

T

SS

Stosunek sprężania:

=

z



p

2

p

1

Sprawność obiegu C-R:



C −R

=

l

t

−

l

p

q



¿

=



i

1

−

i

2

−

i

4

−

i

3



i

1

−

i

4

wzór uproszczony :



C− R

=



i

1

−

i

2



i

1

−

i

4

iloczyn sprawności:

=

m



i



r



C− R



k

Poprawa sprawności obiegu C-R:
-obniżenie ciśnienia w kondensatorze (w

skraplaczu):



C− R

=

l

ob



l

qq

L>Q – to sprawność będzie rosła;
ograniczeniem jest temp. wody chłodzącej.
-podwyższenie ciśnienia i temp.w kotle:



C− R

=

l

t



l

q q

∆L=∆q

+

sprawność rośnie

-przegrzew międzystopniowy