Идеальный газ, основные свойства и параметры идеального газа.

Идеальный газ, основные свойства и параметры идеального газа.

Газы, молекулы которых не обладают силами взаимодействия, а сами мо­лекулы представляют собой материальные точки с ни­чтожно малыми объемами, называются идеальными га­зами.

Св-ва ид. газа: -Газ занимает весь объем сосуда в котором нах-ся; - движение газа хаотично.

К основным параметрамсостояния газов относятся: давление, тем­пература и удельный объем.

Давление. Давлением вообще называется сила, действующая на единицу площади поверхности тела перпендикулярно последней.

Давление газа есть средний ре­зультат силового воздействия громадного числа молекул газа на внутреннюю поверхность сосуда, в котором за­ключен газ. Молекулы газа, находясь все время в дви­жении, ударяются о поверхность сосуда и тем самым «давят» на его стенки.

В технике различают абсолютное давление Р_абс , из­быточное давление Р_изб и разрежение Р_в. Под абсолют­нымдавлением подразумевается полное давление, под которым находится газ Р_абс=В+Р_изб. Под избыточным давлением по­нимают разность между абсолютным давлением, боль­шим, чем атмосферное, и атмосферным давлением Р_изб= Р_абс-В . Раз­режение (вакуум) характеризуется разностью между ат­мосферным давлением и абсолютным давлением, меньшим, чем атмосферное Р_в=В- Р_абс . Где В – Атмосферное давление. [Па=Н/м²=кг/м∙с²]

Приборы, служащие для измерения давления газа больше атмосферного, называются манометрами и пока­зывают избыточное давление газа над атмосферным. В практике избыточное давление называют манометри­ческим давлением. Для измерения давлений меньше ат­мосферного применяются вакуумметры, показывающие насколько давление газа ниже атмосферного.

Температура— параметр, характеризующий теп­ловое состояние тела. Температура тела, являясь мерой хаотического движения его молекул, определяет направ­ление возможного самопроизвольного перехода теплоты от тела с большей температурой к телу с меньшей тем­пературой.

Для изм темпер. Исп. 2 шкалы: - абс. Термодинамич. Шкала Кельвина ( единю изм. ⁰К); - стоградусная шкала (⁰С).

По размеру градус Цельсия равен кельвину: 1 ^СС = К, следовательно, Δt=ΔT. Связь между температурой Цельсия и термодинами­ческой температурой определяется выражениями: t=T— 273,15К; Т = t + 273,15К.

Удельный объем. Молекулярно-кинетическая теория устанавливает понятие объема, занимаемого га­зом, как пространства, в котором перемещаются его мо­лекулы. Объем газа измеряется в кубических метрах. Количество газа определяется его массой, выраженной в ки­лограммах.

Удельным объемом, v, м³/кг, называется объем еди­ницы массы газа, т. е. v = V/G, где V— полный объем газа, м³; G— масса газа, кг. Обратная величина (кг/м³, ρ = G/V) является плотностью, представляющей собой количество вещества, заключенного в 1 м³, т. е. массу единицы объ­ема.

Также су­щ. и другие параметры состояния: энтропия S, внутренняя энергия Uи энтальпия i

Работа идеального газа.

На рис. в системе координат р—v. представлен процесс 1-2. Выделим участок процесса, в котором происходит бесконечно малое изменение dvудельного объема рабочего тела (газа). Давление на этом уча стке равно текущей ординате р.

Работа расширения l, Дж/кг, рабочего тела в процессе 1-2: dl=P∙dVили V2.l=∫pdv. V1

Работа расширения считается положительной, а ра­бота сжатия отрицательной - это слу­жит признаком того, что работа совершается внешней средой над газом. В отличие от внутренней энергии работа зависит от характера протекания процес­са и не является параметром состояния.

Теплоемкость газа

Теплоемкость (ТЕ) – это величина количества тепловой энергии, которая требуется для изменения температуры рабочего тела на .

Удельная теплоемкость – количество тепловой энергии, необходимое для изменения температуры некоторого количества рабочего тела на . ТЕ не является хар-кой состояния, она характеризует сам процесс, т.е. является параметром процесса. В зависимости от выбранной единицы количества вещества теплоемкость делится на:

1) Массовую С, ; 2) Объемную С’, ; 3) Мольную μС,

ТЕ может быть истинной и средней.

– истинная ТЕ.

– средняя ТЕ.

В зависимости от вида термодинамического процесса различают ТЕ:

а) Изохорную Сv (V=const)

б) Изобарную Cp (P=const)

Связь между этими ТЕ уст-ся ур-нием Майера:

где R – универсальная газовая постоянная,

При нагревании 1 кг газа на 1 °С при V=const сообщаемая газу теплота (ТЕ Cv) расходуется только на увеличение внутр. энергии газа, т.к. внешняя работа не совершается. При нагревании 1 кг газа на 1 °С при P=const объем газа возрастает и сообщаемая газу теп­лота (ТЕ Cр) расходуется не только на уве­личение внутренней энергии газа, но и на совершение работы расширения. Поэтому теплоемкость Ср всегда больше, чем теплоемкость Сv на величину работы, совер­шаемой 1 кг газа при нагревании его на 1 °С при постоян­ном давлении.

Газовые смеси

Идеальная газовая смесь – механическая смесь отдельных газовых компонентов, между которыми отсутствуют химические реакции. Каждый из компонентов занимает объем смеси, имеет одинаковую с ней , и оказывает свое парциальное давление.

Парциальное давление – давление, оказываемое отдельным компонентом смеси на стенки сосуда при определенных и V (объёме) газовой смеси.

Газовые смеси могут быть заданы массовыми или объемными долями.

А) Б)

Массовая доля Объемная доля

Для газовых смесей характерен закон Дальтона:

Для воздуха (влажного):

- давление сухого воздуха; – давление водяных паров.

– кажущаяся молекулярная масса;

; ,

Закон Кирхгофа, Ламберта

Закон Кирхгофа:

Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы, химического состава и природы.

Е/А=Е₀=f(T)

Закон Ламберта:

Физический закон согласно которому яркость рассеивающей (деффузной) поверхности одинаково во всех направлениях.

M=KL

M-светимость;

L-яркость

Микроклимат помещений

Под микроклиматом помещения понимается совокупность теплового, воздушного и влажностного режимов и их взаимосвязи. Основное требование к микроклимату – поддержание благоприятных условий для людей, находящихся в помещении.
Требуемый микроклимат в помещении создается следующими системами инженерного оборудования зданий:
– система вентиляции предназначена для удаления из помещений загрязненного и подачи в них чистого воздуха, при этом температура воздуха не должна меняться, то есть обеспечивается воздушный режим помещений. Система вентиляции состоит из устройств для нагревания, увлажнения и осушения приточного воздуха.
– система кондиционирования воздуха является более совершенными средством создания и обеспечения в помещениях улучшенного микроклимата, то есть заданных параметров воздуха: температуры, влажности и чистоты при допустимой скорости движения воздуха в помещении независимо от наружных метеорологических условий и переменных по времени вредных выделений в помещении. Системы кондиционирования воздуха состоят из устройств термовлажностной обработки воздуха, очистки его от пыли, биологических загрязнений и запахов, перемещения и распределения воздуха в помещении, автоматического управления оборудованием и аппаратурой.
– система отопления служит для создания и поддержания в помещениях в холодный период года необходимых температур воздуха, то есть обеспечивается необходимый тепловой режим в помещении.

22. Сопротивление теплопередаче наружных ограждений( R^тр_, R_норм, R_о). Соотношение между ними
Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, R_o^норм , м^2oС/Вт, следует определять по формуле:
R_o^норм=R_o^тр*m_p
где R_o^тр - требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м^2оС/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, ^оС сут/год, региона строительства
m_p – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства принимаемый для стен не менее m_p = 0,63, для светопрозрачных конструкций не менее m_p = 0,95 , для остальных ограждающих конструкций не менее m_p=0,80.
Определяют требуемое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции по выражению:

, (м^2оС)/Вт (1)

где n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, α_в- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/ м^2ОС , t_В - расчетная температура внутреннего воздуха, ^ОС t_Н- расчетная температура наружного воздуха, принимаемая в зависимости от тепловой инерции Дограждающей конструкции.

Обычно при подсчете R_О^ТР значение тепловой инерции Д заранее неизвестно, поэтому для определения t_Нследует ориентировочно принять величину Д с последующей проверкой в конце расчета.

Если Д≤ 1,5 , то t_Н=t_Х.С. обеспеченностью 0, 98;

1,5 <Д ≤4 , тоt_Н=t_Х.С. обеспеченностью 0,92;

4 <Д ≤ 7 , то t_Н= обеспеченностью 0,92;

Д> 7 , то t_н= t₅ обеспеченностью 0,92, округляя до целого градуса; _Dt^Н, ^ОС - расчетный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Сопротивление теплопередаче R_О наружных дверей (кроме балконных), ворот принимают не менее 0,6 R_О^ТРстены, определяемого по формуле (1) при t_Н = t₅обеспеченностью 0,92.

Определяют экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R_эк, (м²·^ОС/ Вт) на основе выбора толщины утеплителя по формуле:

(2);

где t_В - то же, что и в формуле (1); С_Э - стоимость тепловой энергии, руб/Гдж, принимаемая по действующим ценам (в курсовом проекте принять С_Э= 3,35 руб/:); Z_ОТ - продолжительность отопительного периода, сут., t_Н.ОТ.- средняя за отопительный период температура наружного воздуха С_УТ - стоимость материала однослойной или многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по действующим ценам ;λ_ут- коэффициент теплопроводности материала теплоизоляционного слоя (м²·^ОС/ Вт).

23.Воздухопроницаемость ограждений; сопротивление воздухопроницаемости (R_и^тр; R_и).

Расчет сопротивления воздухопроницанию следует производить для наружных стен, перекрытий (покрытий), окон, балконных дверей. Сопротивление воздухопроницанию выше указанных элементов зданий R_u, , должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию R_U^ТР,.

Величину R_U^ТР для окон и балконных дверей, определяют по формуле

,

где G_НОРМ - нормативная воздухопроницаемость окон и балконных дверей, кг/(м²·ч)

_DР - разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях окон и балконных дверей, Па, определяется по формуле

_DР=0,55·H·( _Н - _В)+0,03· _Н·w², Па

где Н-высота здания (от поверхности земли до верха карниза),м;

_{Н , В} - удельный вес, Н/м³, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле

, ,

t- температура воздуха (t = t₅, обеспеч. 0,92 или t = t_В);

w- максимальная из средних скоростей по румбам за январь, м/с

Сопротивление воздухопроницанию окон, балконных дверей следует принимать по СНиПу.

В случае несоблюдения условия R_U≥R_U^ТРследует взять отдельные слои ограждающих конструкций и вид заполнения светового проема с более высоким сопротивлением воздухопроницанию.
24.1 Определениетепловых потерь через ограждения. Правила обмера

Для определения тепловой мощности системы отопления определяют общие потери теплоты для расчетных зимних условий:

Вт, (5)

где Q – основные и добавочные потери теплоты через ограждающие конструкции помещения, Вт;

Q_инф – расход теплоты на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха через ограждающие конструкции помещения, Вт,

Q_быт – бытовые тепловыделения, регулярно поступающие в помещения здания от электрических приборов, освещения, людей и других источников

Основные потери теплоты F - расчетная площадь ограждения, м²;R - сопротивление теплопередаче ограждения, (м²·^оС)/Вт; t_В - расчетная температура внутреннего воздуха,⁰С, t_Н - расчетная температура наружного воздуха,⁰С, для холодного периода года n - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, - добавочные потери теплоты через ограждения, принимаемые в долях от основных потерь:а) для наружных вертикальных и наклонных стен, дверей и окон, обращенных на север, восток, северо-восток и северо-запад = 0,1; на юго-восток и запад - в размере = 0,05; на юг и юго-запад = 0.б) в угловых помещениях – дополнительно по 0,05 на каждую стену, дверь и окно; ,где G_i– расход инфильтрующегося воздуха через неплотности ограждающих конструкций помещения, кг/ч; с – удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг ·°С); t_в, t_н – расчетные температуры воздуха, °С, соответственно в помещении и наружного воздуха в холодный период года; k – коэффициент учета влияния встречного теплового потока в ограждающих конструкциях ∆Р- разность давлений воздуха= ,

Н - высота здания, м, от уровня земли до верха карниза или устья вытяжной шахты;

h - расчетная высота, м, от уровня земли до верха окон, балконных двере

24.2 , – плотность, кг/м³, соответственно наружного и воздуха помещения, определяемый по формуле:

, кг/м³

t- температура воздуха t_Н, t_В;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

v– скорость ветра, м/сC_Н, C_П – аэродинамические коэффициенты Р_УП – условно-постоянное давление воздуха в помещении h_В – расстояние по вертикали от центра вытяжного отверстия (0,2-0,5 м от потолка помещения) до устья вытяжной шахты, м; - плотность наружного воздуха для температуры воздуха +5^оС, кг/м³; ,g- то же,.Расход теплоты на нагрев поступающего воздуха в жилые помещения в результате действия естественной вытяжной вентиляции (огранизованный приток):

, Вт (12)

где L_n – расход предварительно не подогреваемого приточного инфильтрующегося воздуха, м³/ч; для жилых зданий удельный нормативный расход – 3 м³/ч на 1 м² жилых помещений, что соответствует примерно однократному воздухообмену; то есть

, м³/ч При подсчете потерь теплоты в лестничной клетке здания вместо величины учитывают добавочные потери теплоты на подогрев холодного воздуха, поступающего при открывании наружных дверей, принимаемые по формуле

правила обмера площадей в плане и по высоте здания

линейные размеры ограждения определяют следующим образом:

1) площадь окон, дверей – по размерам строительных проемов в свету;

2) площади полов над холодным пространством и потолков – по размерам между осями внутренних стен или от внутренней поверхности наружных стен до осей внутренних стен;

3) высота стен первого этажа:

24.3при наличии пола, расположенного непосредственно на грунте – от уровня чистого пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

при наличии пола, расположенного над подвалом, от нижней поверхности конструкции пола первого этажа до уровня чистого пола второго этажа;

4) высота стен промежуточного этажа – между уровнями чистых полов данного и вышележащего этажей;

5) высота стен верхнего этажа – от уровня чистого пола до верха чердачного перекрытия или верха бесчердачного покрытия.

6) длина наружных стен неугловых помещений – между осями внутренних стен; а угловых помещений – от кромки наружного угла до оси внутренних стен;

7) длина внутренних стен – по размерам между осями внутренних стен

ТОПЛИВО. ЭЛНМЕНТАРНЫЙ СОСТАВ(НА ПРИМЕРЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА). ТЕПЛОТВРНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТОПЛИВА. УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО

Топливомназываются горючие вещества, которые эко­номически целесообразно использовать для получения значительных количеств тепловой энергии.

Состав топлива. Топливо в том виде, в каком оно сжи­гается, т. е. поступает в топку, называется «рабочим топ­ливом». В состав рабочего топлива (твердого и жидкого) входят сл.компоненты: углерод С, водород Н, кислород О, азот N, сера S, зола А и влага W.

Выражая компоненты топлива в процентах, отнесен­ных к 1 кг массы, получим уравнение состава рабочей массы топлива:

C^р + H^p + O^p+ N^р+S_л^р+ A^p + W^p= 100%.

Теплота сгорания топлива. Основной теплотехнической характеристикой топ­лива является теплота сгорания, которая указывает, ка­кое количество теплоты в килоджоулях выделяется при сжигании 1 кг твердого (или жидкого) топлива или 1 им³ газообразного топлива. Различают высшую и низшую теплоту сгорания топлива.

Высшей теплотой сгорания топлива Q_в^рназывают ко­личество теплоты, выделяемой топливом при полном его сгорании с учето.м теплоты, выделившейся при конденса­ции водяных паров, которые образуются при горении.

Низшая теплота сгорания Q_н^ротличается от высшей тем, что не учитывает" теплоту, затрачиваемую на обра­зование водяных паров, которые находятся в продуктах сгорания. Взаимосвязь высшей и низшей теплоты сгорания топ­лива для рабочей массы определяется ур-ем:Q_Н^Р= Q_В^Р -25(9H^p + W^p)

Для сравнения различных видов топлива по величи­нам их теплоты сгорания, а также для облегчения госу­дарственного планирования добычи и потребления топли­ва введено понятие «условное» топливо. Условное топливо-топливо, низшая теплота сгорания которого по рабочей массе равна 293 кДж/кг для твердого и жид­кого топлива или 29300 кДж/м³ для газообразного топ­лива.Тепловой эквивалент топлива: Э= Q_Н^Р/29300

Древесина. Дрова являются наиболее распространен­ным видом топлива для печей. Теплота сгорания дров в значительной степени зависит от влажности W^p. Дрова (древесные отходы) используются в мелких котельных установках, для роз­жига топок печей и котлов, работающих на трудно заго­рающихся видах топлива. Это объясняется высоким со­держанием летучих веществ в древесине (до 85%).

Торф. Торф представляет собой продукт разложения растительных веществ. По способу добычи различают торф кусковой (машинный и гидроторф) и фрезерный (крошка). Ввиду высокой влажности (до 50%) и низ­кой теплоты сгорания (8500—15000 кДж/кг), транспор­тировка торфа невыгодна, и он используется как местное топливо. Торф содержит около 70 % летучих веществ

Каменные угли являются наиболее ценным твердым топливом. В зависимости от содержания летучих ве­ществ и характера кокса, получаемого при сухой пере­гонке, угли разделяются по маркам: Д — длиннопламенный, Г — газовый, ПЖ — паровичный жирный, ПС — паровичный спекающийся, Т — тощий. Теплота сгорания каменного угла 25000—28000 кДж/кг.

Нефть и ее продукты отличаются большим содержа­нием углерода (С = 84...86 %) и водорода (Н=10... 12 %); все другие компоненты содержатся в незначи­тельном количестве.Наиболее легкие фракции нефти — бензин, лигроин, керосин — используются в карбюраторных двигателях, более тяжелые — соляровое масло и смеси — в дизелях.Природный газ имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с твердым и даже жидким топливом; низкая себестоимость по добыче, возможность легкой транспор­тировки по трубопроводам, сгорает без дыма и копоти, легко перемешивается с воздухом; при его использова­нии удобнее осуществлять регулирование и автоматиза­цию процесса горения.

39.

Горение топлива представляет собой химический процесс соединения его горючих элементов с кислородом воздуха, протекающий при высокой температуре и со­провождающийся выделением значительного количества теплоты.

Для обеспечения устойчивого процесса горения необ­ходимы следующие условия: наличие в топочном устрой­стве высокой температуры для подогрева топлива до температуры воспламенения; постоянный подвод к топ­ливу достаточного количества воздуха, необходимого для горения; непрерывный отвод продуктов сгорания из топки.

В зависимости от вида топлива раз­личают гомогенное и гетерогенное горение. Гомогенное горение происходит в объеме (в массе), при этом топли во и окислитель находятся в одинаковом агрегатном со­стоянии (например, газообразное топливо и воздух). Гетерогенное горениепротекает на поверхности раздела двух фаз, то есть при горении твердого и жидкого топ­лива.

Горючиевеществатопливавзаимодействуют скислородомвоздухав определенном количественном соотношении. Расходкислородаи количество получающихся продуктов сгорания рассчитывают по стехиометрическим уравнениям горения, которые записывают для 1 кмоля каждой горючей составляющей.
Стехиометрические уравнениягорениягорючих составляющих твердого и жидкоготопливаимеют вид:

углерода:

С + О₂= СО₂:

12кг С + 32кг О₂= 44кг СО₂;

1кг С + (32/12)кг О₂= (44/12)кг СО₂; (16.3)

водорода:

2Н₂+ О₂= 2Н₂О :

4кг Н₂+ 32кг О₂= 36кг Н₂О ;

1кг Н₂+ 8кг О₂= 9кг Н₂О . (16.4)

серы:

S + O₂= SO₂:

32кг S + 32кг O₂= 64кг SO₂;

1кг S + 1кг O₂ = 2кг SO₂ ; (16.5)

Длягорения1 кгуглерода,водородаисерынеобходимо соответственно 8/3, 8 и 1 кг кислорода. Втопливенаходится С_р/100 кгуглерода, Н_р/100 кгводорода, S_л^р/100 кг летучейсерыи О_р/100 кг кислорода. Тогда длягорения1 кгтопливасуммарный расходкислородабудет равен:М^о_О2 = (8/3С_р + 8Н_р + S_лр - О_р ) / 100 . (16.6)Так как массовая доля кислорода в воздухе равна 0,232, то массовое количество воздуха определяется по формуле:

М_о= (8/3С_р+ 8Н_р+ S_лр- О_р) / 100 · 100/23,2 .

М_о= 0,115 С_р + 0,345 Н_р + 0,043(S_л^р - О_р ) . (16.7)

При нормальных условиях плотность воздуха r_о= 1,293кг/м³. Тогда объемное количествовоздуха, необходимого для горения1кгтопливаможно рассчитать по следующей формуле:

V_о= М_о/ с_о= М_о / 1,293 м³ /кг.

V_о= 0,0889 (С^р + 0,3755S_л^р ) + 0,265 Н_р – 0,033О_р . (16.8)

Для газообразного топлива расход необходимого воздуха V_о определяют из объемных долей горючих компонентовгаза с использованием стехиометрических реакций:

Н₂+ 0,5 О₂= Н₂О ;

СО + 0,5 О₂= СО₂ ;

СН₄+ 2 О₂= СО₂+ 2Н₂О ;

Н₂S+ 1,5О₂= SО₂+ Н₂О .

Теоретическое количествовоздуха(м³/м³), необходимого для сжиганиягаза, определяют по формуле:

V_о= 0,0476 [0,5СО + 0,5Н₂+ 2СН₄+ 1,5Н₂S + S(m + n/4)C_mH_n- O₂] . (16.9)

КоличествовоздухаV_о, рассчитываемого по формулам (16.8) и (16.9), называется теоретически необходимым. То есть V_опредставляет собой минимальное количествовоздуха, необходимое для обеспечения полного сгорания 1 кг (1м³)топливапри условии, что пригорениииспользуется весь содержащийся в топливе и подаваемый вместе с воздухомкислород.

В реальных условиях из-за технических трудностей ощущается местный недостаток или избытококислителя(воздуха), в результате ухудшается полное горение топлива. Поэтомувоздухподается в большем количестве по сравнению с его теоретическим количеством V_о. Отношение действительного количествавоздуха(V_д), подаваемого в топку, к теоретически необходимому количеству называется коэффициентом избыткавоздуха:

a= V_д/ V_о. (16.10)

40.Способ сжигания топлива отражается на характере горения только твердого топлива. При этом различают два способа: горение в слое кускового топлива и горение в факелепылевидного топлива (слоевой и факельный способы сжигания). Газообразное и жидкое топливо сжигают только в факлеле

40.ТопкиУстройство, предназначенное для сжигания топлива, называется топкойили топочным устройством.Конструк­ция топки должна обеспечивать устойчивый процесс го­рения, экономичное сжигание необходимого количества топлива, высокую производительность, удобную подачу топлива и воздуха, удобное удаление золы и шлака.

Существующие топки классифицируют по следующим признакам:

по способу сжигания топлива— слоевые, камерные (факельные) и циклонные;

по режиму подачи топлива— с периодической и не­прерывной подачей;

по взаимосвязи с котлом— внутренние, т. е. находя­щиеся внутри котла, выносные, устраиваемые вне обо­греваемой поверхности котла;

по способу подачи топлива и организации обслужи­вания — ручные, полумеханические и механические.

Типы топок. Топки для слоевого сжиганиятоплива могут быть следующих раз­новидностей: а) топки с неподвижной колосниковой ре­шеткой и неподвижно лежащим на ней слоем топлива б) топки с неподвижной колосниковой решеткой и слоем топлива, перемещающимся на

Ручная топка с горизонтальной неподвижной колос­никовойрешеткой позволяет сжигать все виды твердого топлива при ручном обслуживании операций загрузки, шурования и удаления шлака, при­меняется в котлах паропроизводителыюстью 1—2 т/ч.

Для сжигания бурого угля в котлах паропроизводи-тельностыо до Ют/ч применяются топки с шурующей планкой.

Скоростные шахтные топки системы В. В. Померан­цева (применяются для сжигания куско­вого торфа под котлами паропроизводительностью до 6,5 т/ч.

Топки с движущейся колосниковой решеткой. К ним относятся топки с механическо

цепной решеткой пря­мого и обратного хода. Цепная решетка прямого хода движется от передней стенки топки к задней, при этом топливо самотеком по­ступает на колосниковую решетку.

В камерных топках некоторые виды твердого топли­ва (антрацитовый штыб, мелочь бурых углей и др.) сжи­гаются в виде угольной пыли. Для.этого топливо измель­чают до пылевидного состояния в углеразмольных мель­ницах и подают в смеси с воздухом в топку, где оно сгорает во взвешенном состоянии .

41.Котельной установкой.Определение.называется комплекс устройств, предназначенных для выработки тепловой энергии в ви­де горячей воды или пара. Главной частью этого ком­плекса является котел.

Взависимости от того, для какой цели используется тепловая энергия, котельные подразделяются на энерге­тические, отопительно-производственные и отопительные.

Энергетические котельныеснабжают паром паросило­вые установки, вырабатывающие электроэнергию, и обычно входят в комплекс электрической станции. Ото­пительно-производственныекотельные сооружаются на промышленных предприятиях и обеспечивают тепловой энергией системы отопления, вентиляции, горячего водо­снабжения зданий и технологические процессы производ­ства. Отопительные котельныепредназначаются для тех же целей, но обслуживают жилые и общественные зда­ния.

Экономичность котла оценивается его коэффициен­том полезного действия,который для всех типов чугун­ных котлов, работающих на твердом топливе, равен 0,6—0,7, а при работе на газообразном топливе — 0,8— 0,85.

42.Цетрализированное теплоснабжение.Схема ГЭЦ. В централизованных систе­мах теплоснабженияодин источник теплоты обслужи­вает теплоиспользующие устройства ряда потребителей, расположенных раздельно, поэтому передача теплоты от источника до потребителей осуществляется по специаль­ным теплопроводам — тепловым сетям.

Централизованное теплоснабжение состоит из трех взаимосвязанных и последовательно протекающих ста­дий: подготовки, транспортировки и использования теп­лоносителя. В соответствии с этими стадиями каждая система централизованного теплоснабжения состоит из трех основных звеньев: источника теплоты(на­пример, теплоэлектроцентрали или котельной), тепловых сете(теплопроводов) и потребителей теплоты.

Идеальный газ, основные свойства и параметры идеального газа.

Газы, молекулы которых не обладают силами взаимодействия, а сами мо­лекулы представляют собой материальные точки с ни­чтожно малыми объемами, называются идеальными га­зами.

Св-ва ид. газа: -Газ занимает весь объем сосуда в котором нах-ся; - движение газа хаотично.

К основным параметрамсостояния газов относятся: давление, тем­пература и удельный объем.

Давление. Давлением вообще называется сила, действующая на единицу площади поверхности тела перпендикулярно последней.

Давление газа есть средний ре­зультат силового воздействия громадного числа молекул газа на внутреннюю поверхность сосуда, в котором за­ключен газ. Молекулы газа, находясь все время в дви­жении, ударяются о поверхность сосуда и тем самым «давят» на его стенки.

В технике различают абсолютное давление Р_абс , из­быточное давление Р_изб и разрежение Р_в. Под абсолют­нымдавлением подразумевается полное давление, под которым находится газ Р_абс=В+Р_изб. Под избыточным давлением по­нимают разность между абсолютным давлением, боль­шим, чем атмосферное, и атмосферным давлением Р_изб= Р_абс-В . Раз­режение (вакуум) характеризуется разностью между ат­мосферным давлением и абсолютным давлением, меньшим, чем атмосферное Р_в=В- Р_абс . Где В – Атмосферное давление. [Па=Н/м²=кг/м∙с²]

Приборы, служащие для измерения давления газа больше атмосферного, называются манометрами и пока­зывают избыточное давление газа над атмосферным. В практике избыточное давление называют манометри­ческим давлением. Для измерения давлений меньше ат­мосферного применяются вакуумметры, показывающие насколько давление газа ниже атмосферного.

Температура— параметр, характеризующий теп­ловое состояние тела. Температура тела, являясь мерой хаотического движения его молекул, определяет направ­ление возможного самопроизвольного перехода теплоты от тела с большей температурой к телу с меньшей тем­пературой.

Для изм темпер. Исп. 2 шкалы: - абс. Термодинамич. Шкала Кельвина ( единю изм. ⁰К); - стоградусная шкала (⁰С).

По размеру градус Цельсия равен кельвину: 1 ^СС = К, следовательно, Δt=ΔT. Связь между температурой Цельсия и термодинами­ческой температурой определяется выражениями: t=T— 273,15К; Т = t + 273,15К.

Удельный объем. Молекулярно-кинетическая теория устанавливает понятие объема, занимаемого га­зом, как пространства, в котором перемещаются его мо­лекулы. Объем газа измеряется в кубических метрах. Количество газа определяется его массой, выраженной в ки­лограммах.

Удельным объемом, v, м³/кг, называется объем еди­ницы массы газа, т. е. v = V/G, где V— полный объем газа, м³; G— масса газа, кг. Обратная величина (кг/м³, ρ = G/V) является плотностью, представляющей собой количество вещества, заключенного в 1 м³, т. е. массу единицы объ­ема.

Также су­щ. и другие параметры состояния: энтропия S, внутренняя энергия Uи энтальпия i