- •Часть 1
- •Введение
- •Теоретическая часть
- •Перечень задач
- •Основные формулы и выражения
- •1. Пересчет масс топлива
- •2. Определение состава по рабочей массе для комбинированного двухкомпонентного топлива
- •7. Определение расхода воздуха
- •8. Объём продуктов горения
- •9. Расчет концентрационных пределов распространения пламени
- •10. Скорость распространения пламени
- •11. Калориметрическая температура горения
- •Примеры решения задач
- •Тема 1: Пересчет масс топлива, его калорийности и объемов продуктов сгорания
- •Тема 2: Концентрационные пределы воспламенения газовоздушных смесей и скорости распространения пламени
- •Тема 3: Калориметрическая температура горения топлива
- •Библиографический список
- •Исходные данные для задач
- •Тема 1: Пересчет масс топлива, его калорийности и объемов продуктов сгорания
- •Исходные данные для задач
- •Тема 2: Концентрационные пределы воспламенения газовоздушных смесей и скорости распространения пламени
- •Исходные данные для задач
- •Тема 3: Калориметрическая температура горения топлива
Исходные данные для задач
Тема 2: Концентрационные пределы воспламенения газовоздушных смесей и скорости распространения пламени
Варианты (1-10)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
№1 |
Вид газа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
№2 |
Месторождение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
№3 |
Месторождение |
30 |
29 |
28 |
27 |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
21 |
№4 |
Месторождение |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
Варианты (11-20)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||
№1 |
Вид газа |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
№2 |
Месторождение |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
№3 |
Месторождение |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
№4 |
Месторождение |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
Варианты (21-30)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
||
№1 |
Вид газа |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
№2 |
Месторождение |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
№3 |
Месторождение |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
№4 |
Месторождение |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
Окончание прил.1
Исходные данные для задач
Тема 3: Калориметрическая температура горения топлива
Варианты (1-10)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||
№1 |
Месторождение α tг tв |
1 1,1 0 50 |
2 1,2 5 40 |
3 1,3 10 30 |
4 1,4 15 20 |
5 1,5 20 10 |
6 1,1 25 0 |
7 1,2 30 -10 |
8 1,3 35 -20 |
9 1,4 40 -30 |
10 1,5 45 -40 |
Варианты (11-20)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||
№1 |
Месторождение α tг tв |
11 1,1 0 -40 |
12 1,2 5 -30 |
13 1,3 10 -20 |
14 1,4 15 -10 |
15 1,5 20 0 |
16 1,1 25 10 |
17 1,2 30 20 |
18 1,3 35 30 |
19 1,4 40 40 |
20 1,5 45 50 |
Варианты (11-20)
Задача |
Условие |
Номер варианта |
|||||||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
||
№1 |
Месторождение α tг tв |
21 1,1 45 -40 |
22 1,2 40 -30 |
23 1,3 35 -20 |
24 1,4 30 -10 |
25 1,5 25 0 |
26 1,1 20 10 |
27 1,2 15 20 |
28 1,3 10 30 |
29 1,4 5 40 |
30 1,5 0 50 |
Приложение 2
Месторождения и состав твердых топлив
№ |
Месторождение |
Марка, класс |
Горючая масса, % |
|||||
Sгк |
Sгор |
Сг |
Нг |
Nг |
Ог |
|||
1 |
Интауголь |
ДР |
2,6 |
1,5 |
75,0 |
5,0 |
2,4 |
13,5 |
2 |
Шахта «Пионер» |
ДР |
2,6 |
2,0 |
75,4 |
5,0 |
2,5 |
12,5 |
3 |
Шахта «Глубокая» |
ДР |
2,0 |
1,9 |
76,8 |
5,2 |
2,7 |
11,4 |
4 |
Шахта «Капитальная» |
ДР |
2,9 |
1,6 |
74,0 |
4,8 |
3,0 |
13,7 |
5 |
Шахта «Западная» |
ДР |
1,9 |
0,8 |
73,7 |
5,1 |
2,5 |
16,0 |
6 |
Воркутауголь |
ЖР |
0,7 |
0,6 |
84,0 |
5,4 |
2,5 |
6,8 |
7 |
Шахта «Аяч-Яга №14» |
ЖР |
1,7 |
0,9 |
81,6 |
5,1 |
2,7 |
8,0 |
8 |
Шахта «Аяч-Яга №16» |
ЖР |
2,0 |
0,9 |
79,7 |
5,3 |
2,8 |
9,3 |
9 |
Шахта «Аяч-Яга №17» |
Ж |
0,7 |
0,7 |
84,4 |
5,4 |
2,5 |
7,0 |
10 |
Шахта «Аяч-Яга №18» |
ЖР |
0,5 |
0,5 |
85,5 |
5,4 |
2,6 |
6,0 |
11 |
Шахта «Аяч-Яга №25» |
Ж |
0,2 |
0,5 |
85,3 |
5,2 |
2,6 |
6,2 |
12 |
Шахта «Октябрьская» |
Ж |
0,2 |
0,5 |
83,6 |
5,3 |
2,6 |
7,8 |
13 |
Шахта «Заполярная» |
Ж |
0,7 |
0,7 |
85,3 |
5,4 |
2,3 |
6,3 |
14 |
Шахта «Юр-Шор» |
Ж |
0,3 |
0,6 |
84,1 |
5,5 |
2,5 |
7,0 |
15 |
Шахта «Центральная» |
Ж |
0,1 |
0,6 |
85,2 |
5,5 |
2,1 |
6,5 |
|
Sгк + ор, % |
|
||||||
16 |
Кузнецкий бассейн |
ДР |
0,5 |
78,3 |
5,6 |
2,5 |
13,1 |
|
17 |
|
ГР |
0,6 |
81,5 |
5,7 |
2,7 |
9,5 |
|
18 |
|
Г |
0,8 |
80,0 |
5,9 |
2,9 |
10,4 |
|
19 |
|
Ж |
1,3 |
84,5 |
6,0 |
2,5 |
5,7 |
|
20 |
|
КЖ |
0,5 |
86,0 |
5,5 |
2,6 |
5,4 |
|
21 |
|
К |
0,4 |
87,3 |
5,1 |
2,5 |
4,7 |
|
22 |
|
ССР |
0,7 |
90,8 |
4,3 |
2,1 |
2,1 |
|
23 |
|
ОС |
1,4 |
90,0 |
4,7 |
2,1 |
1,8 |
|
24 |
Горловский бассейн |
АР |
0,4 |
93,0 |
2,0 |
1,3 |
3,3 |
|
Продолжение прил.2
№ |
Месторождение |
Марка, класс |
Горючая масса, % |
|||||
Sгк |
Sгор |
Сг |
Нг |
Nг |
Ог |
|||
25 |
Эстонсланец |
0-300 мм |
3,8 |
1,4 |
74,0 |
9,5 |
0,3 |
11,0 |
26 |
Шахта «Виру» |
- |
3,7 |
1,3 |
75,7 |
9,5 |
0,6 |
9,2 |
28 |
Шахта «Ахтма» |
- |
3,5 |
1,3 |
75,7 |
9,6 |
0,5 |
9,4 |
29 |
Разрез «Вивиконд» |
- |
2,9 |
1,6 |
73,9 |
9,2 |
0,5 |
11,9 |
30 |
Шахта «Сиргала» |
- |
3,6 |
1,4 |
73,4 |
9,4 |
0,3 |
11,9 |
31 |
Шахта «Нарва» |
- |
2,2 |
1,4 |
74,6 |
8,9 |
0,4 |
12,5 |
32 |
Ленинградсланец |
|
4,1 |
1,3 |
73,9 |
9,3 |
0,6 |
10,6 |
33 |
Шахта №3 |
- |
4,1 |
1,3 |
73,9 |
9,3 |
0,6 |
10,6 |
34 |
Шахта «Кашпирская» |
- |
6,2 |
6,2 |
58,0 |
7,5 |
1,5 |
20,6 |
|
Sг, % |
|
||||||
35 |
Росторф |
- |
0,3 |
56,5 |
6,0 |
2,5 |
34,7 |
|
|
В том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
36 |
Ленинградское |
- |
0,3 |
57,1 |
6,0 |
2,5 |
34,1 |
|
37 |
Горьковское |
- |
0,2 |
58,0 |
6,0 |
1,1 |
34,7 |
|
38 |
Ивановское |
- |
0,3 |
56,5 |
5,9 |
1,9 |
35,4 |
|
39 |
Владимирское |
- |
0,3 |
57,7 |
6,0 |
3,1 |
32,9 |
|
40 |
Вологодское |
- |
0,3 |
56,9 |
6,1 |
2,4 |
34,3 |
|
41 |
Калининское |
- |
0,4 |
58,2 |
5,5 |
2,3 |
33,6 |
|
42 |
Кировское |
- |
0,6 |
58,1 |
5,9 |
2,8 |
32,6 |
|
43 |
Ореховское |
- |
0,3 |
58,5 |
5,9 |
1,9 |
32,4 |
|
44 |
Шатурское |
- |
0,3 |
57,7 |
6,0 |
3,6 |
32,4 |
|
45 |
Ярославское |
- |
0,3 |
57,2 |
5,8 |
3,5 |
33,2 |
|
46 |
Тюменское |
- |
0,3 |
54,2 |
6,0 |
3,4 |
36,1 |
|
47 |
Смоленское |
- |
0,3 |
55,3 |
5,7 |
2,5 |
36,2 |
|
Приложение 3
Месторождения и состав газообразных топлив
№ |
Газопровод |
Состав газов по объёму, % |
||||||
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4 Н10 |
С5 Н12 |
N2 |
СО2 |
||
1 |
Саратов-Москва |
84,5 |
3,8 |
1,9 |
0,9 |
0,3 |
7,8 |
0,8 |
2 |
Первомайск-Сторожевка |
62,4 |
3,6 |
2,6 |
0,9 |
0,2 |
30,2 |
0,1 |
3 |
Саратов-Горький |
91,9 |
2,1 |
1,3 |
0,4 |
0,1 |
3,0 |
1,2 |
|
Ставрополь-Москва |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
l нитка |
93,8 |
2,0 |
0,8 |
0,3 |
0,1 |
2,6 |
0,4 |
5 |
ll нитка |
92,8 |
2,8 |
0,9 |
0,4 |
0,1 |
2,5 |
0,5 |
6 |
lll нитка |
91,2 |
3,9 |
1,2 |
0,5 |
0,1 |
2,6 |
0,5 |
7 |
Серпухов-Ленинград |
89,7 |
5,2 |
1,7 |
0,5 |
0,1 |
2,7 |
0,1 |
8 |
Гоголево-Полтава |
85,8 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0 |
13,7 |
0,1 |
9 |
Дашава-Киев |
98,9 |
0,3 |
0,1 |
0,1 |
0 |
0,4 |
0,2 |
10 |
Рудки-Минск-Вильнюс |
95,6 |
0,7 |
0,4 |
0,2 |
0,2 |
2,8 |
0,1 |
11 |
Угерско-Стрый |
98,5 |
0,2 |
0,1 |
0 |
0 |
1,0 |
0,2 |
12 |
Брянск-Москва |
92,8 |
3,9 |
1,1 |
0,4 |
0,1 |
1,6 |
0,1 |
13 |
Шебелинка-Харьков |
92,8 |
3,9 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
1,5 |
0,1 |
14 |
Шебелинка-Брянск-Москва |
94,1 |
3,1 |
0,6 |
0,2 |
0,8 |
1,2 |
- |
15 |
Кумертау-Ишимбай-Магнитогорск |
81,7 |
5,3 |
2,9 |
0,9 |
0,3 |
8,8 |
0,1 |
16 |
Промысловка-Астрахань |
97,1 |
0,3 |
0,1 |
0 |
0 |
2,4 |
0,1 |
17 |
Газли-Коган |
95,4 |
2,6 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
1,1 |
0,2 |
18 |
Хаджи-Абад-Фергана |
85,9 |
6,1 |
1,5 |
0,8 |
0,6 |
5,0 |
0,1 |
19 |
Джаркак-Ташкент |
95,5 |
2,7 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
1,0 |
0,1 |
20 |
Газли-Коган-Ташкент |
94,0 |
2,8 |
0,4 |
0,3 |
0,1 |
2,0 |
0,4 |
21 |
Карабулак-Грозный |
68,5 |
14,5 |
7,6 |
3,5 |
1,0 |
3,5 |
1,0 |
22 |
Бухара-Урал |
94,9 |
3,2 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0,9 |
0,4 |
Продолжение прил.3
№ |
Газопровод |
Состав газов по объёму, % |
||||||
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4 Н10 |
С5 Н12 |
N2 |
СО2 |
||
23 |
Урицк-Сторожевка |
91,9 |
2,4 |
1,1 |
0,8 |
0,1 |
3,2 |
0,5 |
24 |
Линево-Кологривовка-Вольск |
93,2 |
2,6 |
1,2 |
0,7 |
- |
2,0 |
0,3 |
25 |
Игрим-Пунга-Серов-Нижний Тагил |
95,7 |
1,9 |
0,5 |
0,3 |
0,1 |
1,3 |
- |
26 |
Коробки-Лог-Волгоград |
93,2 |
1,9 |
0,8 |
0,3 |
0,1 |
3,0 |
0,7 |
27 |
Ставрополь-Невинно- мысск-Грозный |
98,2 |
0,4 |
0,1 |
0,1 |
0 |
1,0 |
0,2 |
28 |
Каменный Лог-Пермь |
38,7 |
22,6 |
10,7 |
2,7 |
0,7 |
23,8 |
- |
29 |
Казань-Бугульма-Лени- ногорск-Альметьевск |
53,6 |
22,8 |
6,1 |
0,9 |
0,2 |
15,8 |
0,2 |
30 |
Туймазы-Уфа |
55,0 |
22,0 |
9,8 |
1,2 |
0,4 |
16,6 |
- |
31 |
Безенчук-Чапаевск |
42,7 |
19,6 |
12,6 |
5,1 |
1,3 |
16,9 |
1,0 |
32 |
Кулешовка-Куйбышев |
58,0 |
17,2 |
7,4 |
2,0 |
0,5 |
13,6 |
0,8 |
33 |
Ярино-Пермь |
38,0 |
25,1 |
12,5 |
3,3 |
1,3 |
18,7 |
- |
Приложение 4
Характеристики некоторых горючих веществ
№ |
Вещество |
Химическая формула |
Молярная масса, кг кмоль-1 |
Плотность по воздуху, кг/м3 |
Температура самовоспла-менения, ◦С |
Пределы воспламенения, % |
Содержание газа в смеси при максимальной скорости горения, % |
Максимальная скорость распространения, м/с |
Теплота сгорания, кДж/кг |
|||
нижний |
верхний |
|||||||||||
1 |
Амилен |
С5Н10 |
70,13 |
2,40 |
+273 |
1,49 |
12,0 |
- |
- |
45017 |
||
2 |
Аммиак |
NН3 |
17,03 |
0,59 |
+650 |
15,00 |
28,0 |
- |
- |
18585 |
||
3 |
Ацетилен |
С2Н2 |
26,04 |
0,90 |
+335 |
2,50 |
81,0 |
10,0 |
1,35 |
49965 |
||
4 |
Бензол |
C6H6 |
78,11 |
2,77 |
+560 |
1,43 |
7,10 |
- |
- |
40576 |
||
5 |
1,3-Бутадиен |
C4H6 |
54,09 |
1,88 |
+430 |
2,02 |
12,50 |
- |
- |
44573 |
||
6 |
Бутан |
С4Н10 |
58,12 |
2,00 |
+405 |
1,86 |
8,41 |
3,3 |
0,37 |
45713 |
||
7 |
1-Бутен |
C4H8 |
56,11 |
1,90 |
+384 |
1,60 |
9,60 |
- |
- |
45317 |
||
8 |
2-Бутен |
С4Н8 |
56,11 |
1,90 |
+324 |
1,81 |
9,60 |
- |
- |
45574 |
||
9 |
Водород |
Н2 |
2,02 |
0,07 |
+510 |
4,12 |
75,00 |
42,0 |
2,67 |
119841 |
||
10 |
Изобутан |
С4Н10 |
58,12 |
2,07 |
+462 |
1,81 |
9,10 |
- |
- |
45578 |
||
11 |
Изобутилен |
C4H8 |
56,11 |
1,93 |
+465 |
1,78 |
9,4 |
3,7 |
0,43 |
45928 |
||
12 |
Изопропиловый спирт |
С3Н8 |
60,09 |
2,02 |
+430 |
2,23 |
12,00 |
- |
- |
34139 |
||
13 |
Метан |
СН4 |
16,04 |
0,55 |
+537 |
5,28 |
15,00 |
10,5 |
0,37 |
50000 |
||
14 |
Оксид углерода |
СО |
28,01 |
0,97 |
+605 |
12,50 |
74,00 |
43,0 |
0,42 |
10104 |
||
15 |
Н-Пентан |
С5Н12 |
72,15 |
2,50 |
+286 |
1,47 |
7,80 |
2,9 |
0,82 |
45350 |
||
16 |
Пропан |
С3Н8 |
44,09 |
1,56 |
+470 |
2,30 |
9,50 |
4,3 |
0,38 |
46353 |
||
17 |
Пропилен |
С3Н6 |
42,08 |
1,45 |
+455 |
2,40 |
10,30 |
4,8 |
0,44 |
45604 |
||
18 |
Сероводород |
H2S |
34,08 |
1,19 |
+246 |
4,30 |
46,00 |
- |
- |
- |
||
19 |
Этан |
C2H6 |
30,07 |
1,04 |
+515 |
2,90 |
15,00 |
6,3 |
0,40 |
52413 |
||
20 |
Этилен |
С2Н4 |
28,05 |
0,97 |
+435 |
2,70 |
32,00 |
7,0 |
0,63 |
46988 |
||
Приложение 5
Средняя объемная теплоемкость газов, кДж/(м3•°С)
Температура, °С |
CO2 |
N2 |
O2 |
H2O (водяные пары) |
воздух |
0 |
1,5981 |
1,2970 |
1,3087 |
1,4990 |
1,2991 |
100 |
1,7186 |
1,2991 |
1,3209 |
1,5103 |
1,3045 |
200 |
1,8018 |
1,3045 |
1,3398 |
1,5267 |
1,3142 |
300 |
1,8770 |
1,3112 |
1,3608 |
1,5473 |
1,3217 |
400 |
1,9858 |
1,3213 |
1,3822 |
1,5704 |
1,3335 |
500 |
2,0030 |
1,3327 |
1,4024 |
1,5943 |
1,3469 |
600 |
2,0559 |
1,3453 |
1,4217 |
1,6195 |
1,3612 |
700 |
2,1034 |
1,3587 |
1,3549 |
1,6464 |
1,3755 |
800 |
2,1462 |
1,3717 |
1,4549 |
1,6737 |
1,3889 |
900 |
2,1857 |
1,3857 |
1,4692 |
1,7010 |
1,4020 |
1000 |
2,2210 |
1,3965 |
1,4822 |
1,7283 |
1,4141 |
1100 |
2,2525 |
1,4087 |
1,4902 |
1,7556 |
1,4263 |
1200 |
2,2819 |
1,4196 |
1,5063 |
1,7825 |
1,4372 |
1300 |
2,3079 |
1,4305 |
1,5154 |
1,8085 |
1,4482 |
1400 |
2,3323 |
1,4406 |
1,5250 |
1,8341 |
1,4582 |
1500 |
2,3545 |
1,4503 |
1,5343 |
1,8585 |
1,4675 |
1600 |
2,3751 |
1,4587 |
1,5427 |
1,8824 |
1,4763 |
1700 |
2,3944 |
1,4671 |
1,5511 |
1,9055 |
1,4843 |
1800 |
2,4125 |
1,4746 |
1,5590 |
1,9278 |
1,4918 |
1900 |
2,4289 |
1,4822 |
1,5666 |
1,9698 |
1,4994 |
2000 |
2,4494 |
1,4889 |
1,5737 |
1,9694 |
1,5010 |
2100 |
2,4591 |
1,4952 |
1,5809 |
1,9891 |
1,5073 |
2200 |
2,4725 |
1,5011 |
1,5943 |
2,0252 |
1,5136 |
2300 |
2,4860 |
1,5070 |
1,5943 |
2,0252 |
1,5195 |
2400 |
2,4977 |
1,5166 |
1,6002 |
2,0389 |
1,5253 |
2500 |
2,5091 |
1,5175 |
1,6045 |
2,0593 |
1,5303 |
Средняя объемная теплоемкость горючих газов, кДж/(м3•°С)
Температура, °С |
СО |
Н2 |
H2S |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
0 |
1,300 |
1,278 |
1,508 |
1,548 |
2,210 |
3,049 |
4,129 |
5,130 |
100 |
1,303 |
1.289 |
1.534 |
1.642 |
2.495 |
3.510 |
4.705 |
5.836 |
200 |
1.307 |
1.300 |
1.562 |
1.757 |
2.776 |
3.964 |
5.256 |
6.516 |
300 |
1.314 |
1.300 |
1.595 |
1.883 |
3.046 |
4.370 |
5.774 |
7.135 |
400 |
1.328 |
1.303 |
1.634 |
2.012 |
3.308 |
4.759 |
6.268 |
7.740 |
500 |
1.343 |
1.307 |
1.670 |
2.138 |
3.557 |
5.094 |
6.689 |
8.255 |
600 |
1.357 |
1.307 |
1.710 |
2.261 |
3.776 |
5.429 |
7.114 |
8.784 |
700 |
1.372 |
1.310 |
1.746 |
2.380 |
3.985 |
5.724 |
7.484 |
9.230 |
800 |
1.386 |
1.314 |
1.782 |
2.495 |
4.183 |
5.987 |
7.808 |
9.626 |
900 |
1.397 |
1.325 |
1.818 |
2.603 |
4.363 |
6.232 |
8.114 |
9.990 |
1000 |
1.411 |
1.328 |
1.850 |
2.700 |
4.529 |
6.462 |
8.402 |
10.346 |