烟气密度ρ计算
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第 2 章流体静力学大气压计的读数为100.66kPa(755mmHg),水面以下 7.6m 深处的绝对压力为多少?知: P a a水1000 kg / m3求:水下h 处绝对压力PP P a gh 解:1000175KP a烟囱高H=20m,烟气温度t s=300℃,压力为p s,确立惹起火炉中烟气自动流通的压力差。
烟气的密度可按下式计算: p=(1.25-0.0027t s)kg/m3,空气ρ3。
解:把 t s300 C 代入s s)kg / m3得s(1.25 0.0027t s) kg / m30.0027 300)kg / m30.44kg / m3压力差p=(a -s) gH ,把a 1.29kg / m3,s/ m3, g9.8N / kg ,H20m 分别代入上式可得p=( a -s)gH=(1.29-0.44)9.8 20Pa2已知大气压力为。
求以水柱高度表示时:(1)绝对压力为22时的相对压力;(2)绝对压力为时的真空值各为多少?解:p =p-p m2(1)相对压力:a大气以水柱高度来表示:a/g =19.62*1033)h= p/( 9.807*10(2)真空值:p v=p a68.5=29.6 KN / m 2以水柱高度来表示:h= a/g =29.6*103/ (9.807*103)p以下图的密封容器中盛有水和水银,若A 点的绝对压力为300kPa ,表面的空气压力为 180kPa ,则水高度为多少?压力表B 的读数是多少?解:水的密度1000 kg/m3,水银密度13600 kg/m3A 点的绝对压力为:p Ap 0h 2o ghHgg(0.8)300 10 3 =180103 +1000 9.8 h+13600求得: h=压力表 B 的读数p g p p a (300 101)KPa 199KPa以下图,在盛有油和水的圆柱形容器的盖上加载F=5788N 已知 h 1 =50cm ,h 2=30cm ,,油密度ρ 油=800kg/m 3 水银密度ρ Hg =13600kg/m 3,求 U 型管中水银柱的高度差 H 。
CEMS 计算公式:1、烟气流速 m/sV=Kv ×Kp ×Sqr2ΔP/ρΔP =P d -P s=ρ(T s 、P s)・V 2/2ρ=ρ1×(P s+Ba )/Ba ×273/(Ts+273)V=Kv ×Kp ×Sqrt 2×ρ1×(Ts +273)/273×10325/(Ps +Ba ) ×ΔP其中Kv =1.414,ρ1=1.34kg/m3 V---m/s ,测定断面的气平均流速; Kv --- , 速度场系数;Kp ---, 皮托管系数; Pd ---Pa ,烟气动压; Ba ---Pa , 当地大气压;ρ---kg/m 3,湿排气密度;Ps ---Pa ,烟气静压; Ts ---℃, 烟气温度;ΔP :压差 ρ:烟气流体密度2、过量空气系数 22121Xo -=α2Xo --%,烟气中氧的体积百分比;3、折算浓度 mg/m 3sC C αα⨯=' C ---m g/m 3,折算成过量空气系数为α时的排放浓度;'C ---m g/m 3,标准状态下干烟气的排放浓度;α---在测点实测的过量空气系数;s α---有关排放标准中规定的过量空气系数;实测锅炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度按下表规定的系数折算。
锅炉类型折算项目过量空气系数 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度α=1.7 烟尘、二氧化硫排放浓度α=1.8 燃油、燃气锅炉 烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度 α=1.24、烟气流量Q= A ×V ×)(SW sX T Ps Ba -+∙+1273273101325 Xsw ---%,排气中水分含量体积百分比;1.1.1 烟气流量的计算ss V F Q ⨯⨯=3600 (式4-1)式中:s Q -湿烟气排放量,m 3/h ;F -测定断面面积,m 2;s V -测定断面的平均烟气流速,m/s 。
抽取法烟气参数说明标准空气过量系数烟气湿度(%)湿烟气含氧量(%)(简称“湿氧”)干烟气含氧量(%)(简称“干氧”)干氧=湿氧/(1-烟气湿度)空气过量系数=21/(21-干氧)监测断面面积(m^2)(简称“烟道面积”)烟气流速(m/s)湿/标干烟气流量(m^3/h)湿烟气流量=3600*烟道面积*烟气流速标干烟气流量=湿烟气流量*(273/(273+烟气温度))*((大气压+烟气静压)/101325)*(1-烟气湿度)全压:平行于风流,正对风流方向测得的压力为全压;全压可以通过传感器直接测得。
全压=静压+动压气体的动压将气体因具有流动速度C(m/s)而具有的能量无损失地转换为压力时的压力升.Pd=ρ*C*C/2ρ---气流的密度, kg/m^3动压=0.5*空气密度*风速^2静压(Pi)由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。
计算时,以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。
以大气压力为零点的静压称为相对静压。
空调中的空气静压均指相对静压。
静压高于大气压时为正值,低于大气压时为负值气态污染物温度换算:换算值=大气压*(273+当前温度)/(大气压+样品池压力)*273*实测值不考虑压力影响:换算值=实测值*(273+当前温度)/273S02实测(ppm)、SO2标况(mg/m^3)、SO2标干(mg/m^3)、SO2折算(mg/m^3)、SO2排放量(Kg)SO2标况=SO2实测*64/22.4SO2标干=SO2标况/(1-烟气湿度)SO2折算=S02标干*(空气过量系数/标准空气过量系数)SO2排放量=SO2标干*标干烟气流量/3600【表示CEMS监测的SO2每秒排放量】NO实测(ppm)、NO标况(mg/m^3)、NO标干(mg/m^3)、NO折算(mg/m^3)NO标况=NO实测*30/22.4NO标干=NO标况/(1-烟气湿度)NO折算=NO标干*(空气过量系数/标准空气过量系数)NO2实测(ppm)、NO2标况(mg/m^3)、NO2标干(mg/m^3)、NO2折算(mg/m^3)NO2标况=NO2实测*46/22.4NO2标干=NO2标况/(1-烟气湿度)NO2折算=NO2标干*(空气过量系数/标准空气过量系数)NOx标况(mg/m^3)、NOx标干(mg/m^3)、NOx折算(mg/m^3)、Nox排放量(Kg)NOx标况= NO标况*46/30+NO2标况NOx标干=NO标干*46/30+NO2标干NOx折算=NOx标干*(空气过量系数/标准空气过量系数)NOx排放量=NOx标干*标干烟气流量/3600【表示CEMS监测的Nox每秒排放量】烟尘标况(mg/m^3)、烟尘标干(mg/m^3)、烟尘折算(mg/m^3)、烟尘排放量(Kg)烟尘标干=烟尘标况/(1-烟气湿度)烟尘折算=烟尘标干*(空气过量系数/标准空气过量系数)烟尘排放量=烟尘标干*标干烟气流量/3600*60【表示CEMS监测的烟尘每秒排放量】备注:1、烟气湿度(%)、湿烟气含氧量(%)、烟气流速(m/s)、烟气温度(℃)、烟气静压(Pa)、S02实测(ppm)、NO实测(ppm)、NO2实测(ppm)、烟尘标况(mg/m^3)等参数为采样参数。
目前新建住宅的厨房常采用集中排烟方式,该方式主要有变压式和止回阀式两种。
但根据使用情况了解到,这两种方式排烟能力普遍不足,在高层建筑中问题尤为突出。
部分住户烟气排不出去,还有的排烟系统中所有的住户厨房排烟效果均达不到要求。
对于住宅厨房排烟,以往利用的是自然通风计算方法,即忽略排油烟机静压,认为只是热压作用使得烟气从室内排至大气,各住户排油烟机的流量相等,事实并非如此。
自然通风的计算方法已不适用于现代住宅厨房排烟。
这是由于现在国内外生产的排油烟机流量大、风压高,烟气从室内经过烟道排至室外所依靠的动力主要是排油烟机提供的压力,而热压所起的作用很小。
本文利用流体动力学基本原理对住宅厨房集中排烟系统进行了理论计算,找出了影响排烟效果的因素,分析排烟系统出现排烟能力不足的原因,为更好地设计住宅厨房集中排烟系统提供理论依据。
1 集中排烟系统理论计算图1是住宅厨房集中排烟系统示意图。
根据流体动力学原理,图1中第I层厨房烟气进入到烟道的能量的文程为:式中pai——第i层室内空气压力,Pa;ρy ——烟气密度,kg/m3;υai——排油烟机进口处烟气流速,m/s;Δpei——第i层排油烟精数全压,Pa;pi——第i层烟道内压力,Pa;υi1——第i层烟道内烟气平均流速,m/s;ζ1——止回阀阻力系数,本文取ζ 2ζ/. 5;ζhl——烟气由排烟短管流入烟道的局部阻力系数,本文取ζh1=0.0869~2.12;qI ——第i层排油烟机流量,m/s3;Ay——排烟短管横截面积,m2。
烟气从第i层刷至避风风帽出口处的能量方程为:式中H0——层高,m;g——重力加速度,m/s2;pao——风帽出口处空气压力,Pa;υo——风帽出口处烟气速度,m/s;N——高层住宅楼总层数;n——同时开机数;λ——沿程阻力系数,本文λ=0.04;de——烟道当量直径,m;ζh2——烟道内烟气与排烟短管内烟气混合后的阻力系数,本文取:ζhl=0.089~2.12;ζf——风帽阻力系数,本文取ζf=l.5。
500度烟气密度
在常压下,500度的烟气密度可根据理想气体状态方程计算。
理想气体状态方程为PV = nRT,其中P表示压力,V表示体积,n表示物质的摩尔数,R为气体常数,T表示温度。
在计算过程中,需要注意单位的统一。
一般情况下,国际单位制下,压力的单位为帕斯卡(Pa),体积的单位为立方米(m³),摩尔数为摩尔(mol),气体常数R的单位为焦耳每摩尔每开尔文(J/mol·K),温度的单位为开尔文(K)。
根据给定条件,可以将问题转化为求解烟气的摩尔数。
设烟气的压力为P,体积为V,则有PV = nRT。
将温度T转化为开尔文后,带入已知条件,可以求解出烟气的摩尔数n。
最后,密度的计算公式为烟气质量m与体积V之比,即ρ = m/V。
需要注意的是,烟气的密度还受到成分、压力和温度等因素的影响。
如果有其他特定条件,请提供更多信息以获得更具体的答案。
标准状况下气体密度
首先,气体密度的定义是单位体积内气体的质量。
通常用符号ρ表示,单位是kg/m³。
在标准状况下,标准气体密度是指气体的温度为0℃,压力为101.325kPa (1标准大气压)时的密度。
标准状况下气体密度的计算公式为ρ = m/V,其中ρ
为气体密度,m为气体的质量,V为气体的体积。
其次,气体密度的计算方法可以通过理想气体状态方程来进行。
理想气体状态
方程可以表示为PV = nRT,其中P为气体的压力,V为气体的体积,n为气体的物质量,R为气体常数,T为气体的温度。
通过理想气体状态方程,可以将气体的体
积和温度代入公式中,计算出气体的密度。
另外,影响气体密度的因素有很多,主要包括气体的种类、温度和压力。
首先,不同种类的气体由于分子量不同,其密度也会有所不同。
一般情况下,分子量越大的气体,其密度也会越大。
其次,温度对气体密度的影响也非常显著。
温度升高会使气体分子的平均动能增加,从而使气体的体积增大,密度减小。
最后,压力对气体密度的影响也很大。
根据理想气体状态方程可以得知,压力越大,气体的密度也会越大。
综上所述,标准状况下气体密度是气体的重要物理性质之一,对于气体的研究
和应用具有重要意义。
通过本文的介绍,我们可以清晰地了解气体密度的定义、计算方法以及影响因素,为相关领域的研究和应用提供参考。
希望本文能够对大家有所帮助。
代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф1200:垂直段L1=17mФ1200:长度18m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρkº(273/273+29)*100480/101325= Kg/m³烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+18)*=℃则烟气内的平均烟温为(170+)/2=℃烟囱内烟气的平均密度为:ρ=*[273/(273+]*100480/101325=m³修正后的hzs=17*()*=(pa)2、烟囱阻力计算已知条件:锅炉三台,每台烟气量:5100m³/h烟道长度:Ф1200:垂直段L1= 17mФ1200:水平长度18m入口温度:170℃烟囱出口温度:℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρpa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取L——烟道总长度,L=35mW——烟气流速,m/s 3*5100* m3/h=s*2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m³ρ=ρ0·273/(273+t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度,Kg/m³;t pj——烟气平均温度Δh m=*35/*2)*= paΔh j =(90度弯头个数**w2/2*p=(3**2*=Δh yc=є*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表=*2)*=ΣΔhy=++=自拔力:pa > 阻力:pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф400:垂直段L1=17mФ400:长度22m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρkº-ρ) g (Pa)式中:ρkº—周围空气密度,按ρkº= Kg/m³ρ—烟气密度,Kg/m³g—重力加速度,s²h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m³则ρ=ρ0273/273+t =*273/273+170=m³hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正。
《工程流体力学》课后习题答案孔珑第四版第2章流体及其物理性质 (5)2-1 (5)2-3 (5)2-4 (7)2-5 (7)2-6 (8)2-7 (8)2-8 (9)2-9 (9)2-11 (10)2-12 (10)2-13 (11)2-14 (11)2-15 (12)2-16 (13)第3章流体静力学 (14)3-1 (14)3-2 (14)3-3 (15)3-5 (15)3-6 (16)3-9 (16)3-21 (20)3-22 (21)3-23 (22)3-25 (22)3-27 (22)第4章流体运动学及动力学基础 (24)4-2 (24)4-5 (24)4-6 (25)4-8 (25)4-11 (26)4-12 (26)4-14 (27)4-22 (28)4-24 (28)4-26 (30)第6章作业 (30)6-1 (30)6-3 (31)6-7 (31)6-10 (31)6-12 (32)6-17 (33)第2章流体及其物理性质2-1已知某种物质的密度ρ=2.94g/cm3,试求它的相对密度d。
【2.94】解:ρ=2.94g/cm3=2940kg/m3,相对密度d=2940/1000=2.942-2已知某厂1号炉水平烟道中烟气组分的百分数为,α(CO2)=13.5%α(SO2)=0.3%,α(O2)=5.2%,α(N2)=76%,α(H2O)=5%。
试求烟气的密度。
解:查课表7页表2-1,可知ρ(CO2)=1.976kg/m3,ρ(SO2)=2.927kg/m3,ρ(O2)=1.429kg/m3,ρ(N2)=1.251kg/m3,ρ(H2O)=1.976kg/m3,ρ(CO2)=1.976kg/m3,3ρ=∑i iαρ=341kg/m.12-3上题中烟气的实测温度t=170℃,实测静计示压强Pe=1432Pa,当地大气压Pa=100858Pa。
试求工作状态下烟气的密度和运动粘度。
【0.8109kg/m3,2.869×10-5㎡∕s】解:1)设标准状态下为1状态,则p1=101325pa,T1=273K,ρ1=1.341kg/m3工作状态下为2状态,则p2=p a-p e=100858-1432=99416pa,T2=273+170=443K,则根据理想气体状态方程,可知带入数值,可得工作状态下ρ2=0.8109kg/m32)运动粘度,及课本14页例题2-4题比较先求出每一种气体在170℃时的动力粘度,利用苏士兰公式,课本12页。
根据气体状态方程,气体的密度ρ与温度T、压强p和摩尔体积Vm之间存在如下关系:
ρ= m/M * Vm/p
其中m为气体的质量,M为气体的摩尔质量,Vm为气体摩尔体积。
一般而言,400℃烟气的密度受多种因素影响,例如空气成分、湿度等。
如果不考虑这些因素,假设烟气为理想气体,我们可以使用上述公式计算其密度。
例如,标准状态下(即温度为273K,压力为1大气压),氧分子的质量约为32 g/mol,摩尔体积为22.4 L/mol,那么400℃时氧气的密度ρ≈1.429 kg/m³。
需要注意的是,实际上烟气是一个复杂混合物,可能存在多种气体组分,因此密度的计算更为复杂。
在这种情况下,可以先确定烟气的主要组分及其比例,然后计算各自的摩尔质量,最后根据气体状态方程求得烟气的总密度。
大气污染控制工程试题及答案(5份卷)。
答:电除尘器的工作原理是利用电场作用将带电颗粒物从气流中分离出来。
气流通过电除尘器时,首先经过预收集器,将大颗粒物分离出来,然后进入电场区域。
电场区域由带电极和接地极交替排列组成,形成一系列电场。
当气流中的颗粒物通过电场时,会受到电场力的作用,被带电极吸附。
随着时间的推移,被吸附的颗粒物逐渐形成一层厚度较大的灰霾,称为灰积。
当灰积达到一定厚度时,需要进行清灰操作。
清灰时,将电场关闭,通过振动或气流等方式将灰积从带电极上除去,完成一次除尘过程。
2、湍流可分为哪两种?它们的强度主要取决于什么因素?答:湍流可分为热力湍流和机械湍流。
热力湍流是由于垂直方向温度分布不均匀引起的,其强度主要取决于大气稳定度;机械湍流是由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的,其强度主要取决于风速梯度和地面粗糙度。
实际的湍流是上述两种湍流的叠加。
3、常用的除尘器有哪些类型?它们的原理是什么?答:常用的除尘器有机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。
机械除尘器通过惯性作用、重力分离等原理将粉尘分离;电除尘器则利用电场原理把带电粉尘分离出来;袋式除尘器则利用滤袋的孔径和布局使粉尘滞留在滤袋表面;湿式除尘器则利用水的吸附性质将粉尘吸附在水滴表面。
4、烟囱有效高度是由什么因素决定的?它的作用是什么?答:烟囱有效高度是由烟囱自身高度和烟气抬升高度决定的。
它的作用是通过产生烟囱效应,增加烟气抬升高度,使烟气排放到空气中,减少对地面环境的影响。
5、粉尘物理性指标有哪些?它们的意义是什么?答:粉尘物理性指标包括粉尘的密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性与导电性、粘附性及自然性和爆炸性。
这些指标可以用来描述粉尘的物理特性和行为,对于粉尘的处理和控制具有重要意义。
6、高斯扩散模式的主要假设是什么?它适用于哪些情况?答:高斯扩散模式的主要假设有四点:(1)污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布(正态分布)。
代谢病医院DN1200烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф1200:垂直段L1=17mФ1200:长度18m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中:ρk o—周围空气密度,按ρk o= Kg/m3 ρ—烟气密度,Kg/m3 g—重力加速度,s2 h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 =Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正当则ρ地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃k=ρk o (273/273+29)*100480/101325= Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+18)*=℃则烟气内的平均烟温为( 170+) /2=℃ 烟囱内烟气的平均密度为:ρ =*[273/(273+]*100480/101325ρ0——标准状况下烟气密度, Kg/m3;t pj ——烟气平均温度 =m3修正后的 hzs=17*() *=( pa )2、烟囱阻力计算 已知条件:锅炉三台,每台烟气量: 5100m3/h 烟道长度: Ф1200:垂直段 L1= 17mФ1200:水平长度 18m入口温度: 170℃ 烟囱出口温度:℃ ΣΔ hy=Δh m +Δh j +Δh yc 式中Δ h m — —烟道摩擦阻力Δ h j — —局部阻力Δh yc ——烟囱出口阻力 Δh m =λ·L/d dl ·(w 2/2)·ρ pa 式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取L ——烟道总长度, L=35mW ——烟气流速, m/s 3*5100* m 3/h = *2)2*3600 d dl ——烟道当量直径,圆形烟道为其内径 ρ——烟气密度, Kg/m3ρ=ρ0·273/(273+tpj)=Δh m=*35/*2)* = paΔh j =(90 度弯头个数**w 2/2*pΔh yc=?*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表=*2)*ΣΔ hy=++=自拔力:pa > 阻pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟代谢病医院DN400 烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф400:垂直段L1=17mФ400:长度22m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中:ρk o—周围空气密度,按ρk o= Kg/m3ρ—烟气密度,Kg/m3 g—重力加速度,s2 h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 = Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3 hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃ 则ρk=ρk o (273/273+29)*100480/101325= Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+22)*=℃则烟气内的平均烟温为(170+)/2=℃ 烟囱内烟气的平均密度为:ρ =*[273/(273+]*100480/101325=m3修正后的hzs=17*()*=(pa)2、烟囱阻力计算已知条件:锅炉两台,每台烟气量:1150m3/h烟道长度:Ф1200:垂直段L1= 17 mФ1200:水平长度18m入口温度:170℃烟囱出口温度:℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取L——烟道总长度,L=39mW——烟气流速,m/s 2*1150* m 3/h= 5m/s*2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m3 ρ=ρ0·273/(273+t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度,Kg/m3;t pj ——烟气平均温度Δh m=*39/*(5 2/2)* =Δh j =(90 度弯头个数**w 2/2*p=(3**5 2/2*=22paΔh yc=?*(w2/2)*p ε——出口阻力系数,查表=*(52/2)*ΣΔ hy=+22+=自拔力:≥阻pa,因此烟囱可以克服自身阻力排烟代谢病医院DN600 烟囱自生通风力及阻力计算1、烟囱自生通风力计算烟道长度:Ф600:垂直段L1=17mФ600:长度27m计算:1、烟囱自生力通风力hzshzs=h(ρk o-ρ) g (Pa)式中:ρ k o—周围空气密度,按ρk o= Kg/m3ρ —烟气密度,Kg/m3g—重力加速度,s2h—计算点之间的垂直高度差,h=12m 标准状况下的烟气密度ρ0 = Kg/m3 则ρ=ρ0 273/273+t =*273/273+170=m3hzs=12*、考虑当地大气压,温度及烟囱散热的修正当地大气压P=,最热天气地面环境温度t=29℃则ρk=ρk o (273/273+29)*100480/101325=Kg/m3 烟囱内每米温降按℃考虑,则出口烟气温度为:170-(17+27)*=148℃则烟气内的平均烟温为(170+148)/2=159℃ 烟囱内烟气的平均密度为:ρ =*[273/(273+159)]*100480/101325=m3修正后的hzs=17*()*=(pa)2、烟囱阻力计算已知条件:锅炉两台,每台烟气量:2020m3/h烟道长度:Ф600:垂直段L1= 17 mФ600:水平长度27m入口温度:170℃烟囱出口温度:148℃ΣΔhy=Δh m+Δh j+Δh yc式中Δh m——烟道摩擦阻力Δh j ——局部阻力Δh yc——烟囱出口阻力Δh m=λ·L/d dl ·(w2/2)·ρ pa式中λ——摩擦阻力系数,对金属烟道取L——烟道总长度,L=39mW——烟气流速,m/s 2*2020* m 3/h =*2)2*3600d dl——烟道当量直径,圆形烟道为其内径ρ——烟气密度,Kg/m3ρ=ρ0·273/(273+ t pj)=ρ0——标准状况下烟气密度,Kg/m3;t pj ——烟气平均温度Δh m=*44/*2)* =Δh j =(90 度弯头个数**w 2/2*p=(5**2*Δh yc=?*(w 2/2)*p——出口阻力系数,查表=*2)*=7paΣΔ hy=++7=自拔力:pa > 阻pa,因此烟囱可以克服自身阻力顺畅排烟。
烟气流量的换算
烟气流量换算出标准状态的干烟气流量 实测烟气量按下式计算,即
A s s ω3600q =
式中:q s —实测条件下烟气流量,m 3
/h ;
ωs —被测烟道断面烟气平均流速,m/s ; A —烟道断面积,m 3。
标准状况下烟气流量按下式计算,即
)1001(3600q 2
0O H s ns X A -=ρρω 式中:q ns —标准状况下干烟气量,m 3/h ;
ρ—实测状况下湿烟气密度,kg/m 3;
ρ0—标准状况下烟气密度,kg/m 3;
X H2O —湿烟气中水汽体积百分数,%。
标准状况下,燃煤锅炉的湿烟气密度取m 3,干烟气密度取m 3。
实
际状况下,湿烟气密度按下式修正。
燃油炉的干、湿烟气密度可根据烟气中主要成分含量计算,即
5010
013.1.273⨯+=s amb p p T ρρ 式中:T —各测点烟气平均温度,K ;
p amb —当地大气压力,Pa ;
p s —烟气静压平均值,Pa 。
)1(10
013.1273273q 25ns O H s amb s s X p p t q -⨯⨯+⨯+⨯=
式中:q ns —标准状态下干烟气流量,m 3/h ; p s —排气静压,Pa ;
Ts —排气温度,℃。
烟气密度ρ=Gy/V y kg/cm3Gy=1-Aar/100+1.306aV○Aar是燃料的收到基灰分,%V y=V[sup]0[/sup]y+1.0161(a-1)V[sup]0[/sup]V[sup]0[/sup]y是理论燃烧烟气量1.0161(a-1)V[sup]0[/sup]是过量空气量及过量空气中带入的过量水蒸气量1.0161(a-1)V0=(a-1)V0+0.0161(a-1)V0(a-1)V0表示过量空气量,a是过量空气系数0.0161(a-1)V0表示过量空气中带入的过量水蒸气量0.0161是按干空气中含湿量为10g(水分)/kg(干空气)计算所得。
1.306aV0表示1kg燃料燃烧时消耗的湿空气的质量1.306是湿空气的密度1.306=(1+d/1000)*1.293,d是1kg干空气中的含温量,一般取10g/kg(干空气)。
1.293是标准状况下,干空气的密度。
密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3),一般用符号ρ表示。
其定义式为:式中M——空气的质量,kg;V——空气的体积,m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有:式中:ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3;ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3;P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa);T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。
标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。
将这些数值代入式(2-1-2),即可得干空气密度计算式为:使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K),T=273+t,t为空气的摄氏温度(℃)。
4.5 烟气密度的计算测试工况下湿烟气密度ρs按式(9)计算:ρρs Nsa s 101325=⨯+⨯+273 273t B p(9)式中ρN——标准状态下湿烟气密度,kg/Nm3湿烟气,一般情况下ρN可取用1.34kg/Nm3湿烟气;t s——测量断面内烟气平均温度,℃;p s——测量断面内烟气静压,Pa;B a——大气压力,Pa。
燃气燃烧所需空气量及燃烧产物燃气的燃烧计算,是按照燃气中可燃成分与氧进行化学反应的反应方程式,根据物质平衡和热量平衡的原理,来确定燃烧反应的诸参数,包括:燃烧所需要的空气量、燃烧产物的生成量及成分、燃烧完全程度、燃烧温度和烟气焓。
这些参数是燃气燃烧设备设计、热工管理必要的数据,也是评定生产操作、提高热效率、进行传热和空气动力计算不可缺少的依据。
考虑到燃气、空气和燃烧产物各组成所处的状态,可以相当精确地把它们当作理想气体来处理。
所以,燃烧计算中气体的体积都按标准状态(0℃、101325Pa)计算,其摩尔体积均为22.4L,计算基准可以用1m3的湿燃气,也可以用1m3干燃气。
必须注意的是,后者还要带入所含的饱和水汽量,这就是大多数场合下所使用的基准——含有1m3干燃气的湿燃气。
确定燃气燃烧所需空气量和燃烧产物量,属于燃烧计算的物料平衡的内容。
一、空气需要量(一)理论空气需要量V0V0是指1m3燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所需要供给的空气量,m3空气/m3干燃气,它是燃气完全燃烧所需的最小空气量。
V0的计算方法为,先按照燃烧反应方程式和燃烧计算的氧化剂条件(假设干空气体积仅由21%的氧和79%的氮组成),确定燃烧所需的理论氧气量,然后换算成理论空气需要量。
从单一可燃气体着手。
例如,CO的燃烧反应方程式,连同随氧带入的氮,可表示为CO+0.502+3.76×0.5N2=C02+1.88N2上式表明,1m3的C0完全燃烧,理论需氧量为0.5m3,随氧带入的氮量为1.8 8m3,相当的理论空气需要量是0.5/0.21=2.38m3。
对气态重碳氢化合物C m H n,燃烧反应方程式为C m H n+(m+n/4)O2+3.76(m+n/4)N2=mC02+ (n/2)H20+3.76(m+n/4)N2 (1—1)也清楚地表明,1m3的C m H n完全燃烧,需要(m+n/4)m3的理论氧,同时带入3.76(m+n/4)m3的氮,故理论空气需要量为(m+n/4)/0.21=4.76(m+n/4)m3。
烟气密度ρ=Gy/Vy kg/cm3
Gy=1-Aar/100+1.306aV○Aar是燃料的收到基灰分,%
Vy=V[sup]0[/sup]y+1.0161(a-1)V[sup]0[/sup]
V[sup]0[/sup]y是理论燃烧烟气量
1.0161(a-1)V[sup]0[/sup]是过量空气量及过量空气中带入的过量水蒸气量
1.0161(a-1)V0=(a-1)V0+0.0161(a-1)V0
(a-1)V0表示过量空气量,a是过量空气系数
0.0161(a-1)V0表示过量空气中带入的过量水蒸气量
0.0161是按干空气中含湿量为10g(水分)/kg(干空气)计算所得。
1.306aV0表示1kg燃料燃烧时消耗的湿空气的质量1.306是湿空气的密度
1.306=(1+d/1000)*1.293,d是1kg干空气中的含温量,一般取10g/kg(干空气)。
1.293是标准状况下,干空气的密度。
密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3
),一般用符号ρ表示。
其定义式为:
式中
M——空气的质量,kg;
V——空气的体积,m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。
上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。
由气态方程有:
式中:ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3;
ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3;
P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa);
T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。
标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293 kg/m3。
将这些数值代入式(2-1-2),即可得干空气密度计算式为:
使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。
式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K),T=273+t,
t为空气的摄氏温度(℃)。
4.5 烟气密度的计算
测试工况下湿烟气密度ρs按式(9)计算:
ρρ
s N
s
a s 101325
=⨯
+⨯
+
273 273t B p
(9)
式中ρN——标准状态下湿烟气密度,kg/Nm3湿烟气,一般情况下ρN可取用1.34kg/Nm3湿烟气;
t s——测量断面内烟气平均温度,℃;
p s——测量断面内烟气静压,Pa;
B a——大气压力,Pa。
标准状态下,某烟道气的密度为1.338kg/m³,。