Asosiy yetakchi sohalarni modernizatsiya qilish texnik va texnologik yangilash

Yonuvchi mahsulotlarning tarkibi va miqdorini hisoblash

Yoqilg’ining kimyoviy formmulalari asosida 1kg yoqilg’I to’liq yonish uchun zarur bo’lgan havoning nazariy miqdorini (V₀) aniqlaymiz. 1 kg qattiq yoki suyuq yoqilg’iga uglerod Cⁱ/100kg, vodorod Hⁱ/100kg, oltingugurt Sⁱ/100kg, kislorod Oⁱ/100kg bo’ladi. 1kg yoqilg’i to’liq yonish uchun quydagicha kislorod zarur.

M= (5.1)
1kg yoqilg’ida Oⁱ/100kg kislorod borligini va havoda kislorod 23% (massa bo’yicha) ekanligini e’tiborga olib, 1kg yoqilg’I to’liq yonish uchun zarur bo’lgan havoning nazariy miqdorini hisoblab toppish mumkin.
(5.2)
Bunda zarur bo’lgan havoning nazariy miqdori kg/kg.
Standart fizik sharoitda (t=O²S, P=1.10⁵Pa) 1m³ havo 1.293kg bo’ladi 1kg yoqilg’I uchun havoning nazariy miqtodi (m³) quydagiga teng:
Gaz yoqilg’I uchun havo sarfi V₀ yonuvchi elementlarning hajmiy ulushlaridan kelib chiqqan holda va quydagiga teng reaksiyalari asosida aniqlanadi:
H₂+0.50O₂=H₂O (5.3)
CO+0.50 O₂= CO₂ (5.4)
CH₄+2O₂=CO₂=CO₂+2H₂O (5.5)
H₂S+1.5 O₂=SO₂+H₂O (5.6)
1m³ gaz yoqilg’I to’liq yonish uchun zarur bo’lgan havoning nazariy miqdori (m³/m³) quydagi formuladan aniqlanadi: V₀=0.0476 [0.5CO+0.5H₂+1.5H₂S+2CH₄+ (5.7)
Ma’lumki to’liq yonishda yoqilg’I mahsulotlari CO₂,SO₂, H₂O larning aralashmalaridan iborat. Bulardan tashqari yonish mahsulotlari tarkibida N₂ va yonishda qatnashmagan havoning kislorodi bo’ladi. Yoqilg’I to’liq yonmasa (chala yonsa) yonish mahsulotlari tarkibida uglerod oksidi vodorod va metan boshqa yonuvchan elementlar bo’lishi mumkin.
Yoqilg‘i yonganda ma’lum miqdordagi issiqlik energiyasi ajraladi va tutun gazlari hamda qoldiq kul hosil bо‘ladi. Tutun gazlari (soddaroq qilib aytganda tutun) va kul yonish mahsulotlari deyiladi.
Yonish mahsulotining tarkibi va uning miqdori yoqilg‘i turiga va sifatiga qarab turlicha bо‘lishi mumkin. Amalda yonish kamerasi (о‘txona)ga kiritilgan yoqilg‘i massasi bilan havo (oksidlovchi) massasining yig‘indisi yonish mahsuloti massasiga teng bо‘lishi kerak.
Yonish mahsulotidagi tutun qismining hajmi V_t.q quruq gazlar hajmi V_q.g bilan yoqilg‘i tarkibidagi vodorodning reaksiyaga kirishi va namlikning bug‘lanishidan hosil bо‘lgan suv bug‘ining hajmi V_s.b yig‘indisiga teng, ya’ni
V_t.g = V_q.g + V_s.b (5.8)
Quruq gazlarga CO₂ + CO + SO₂ + O₂ + N₂ kiradi va ularning yig‘indisi 100 foiz deb qabul qilinadi. CO₂ + SO₂ = RO₂ uch atomli gazlar yig‘indisi deb belgilanadi.
Yuqorida aytib о‘tganimizdek, yoqilg‘ining tо‘liq yonishini ta’minlash uchun nazariy hisoblab topilgan havoning V_h.n hajmi haqiqiy zarur bо‘lgan V_h hajmdan kichik bо‘ladi. Shuning uchun ham V_h.n > V_h sharti asosida ayrim hisob-kitoblarni 10—25% xatolik bilan amalga oshirish mumkin.
Demak, V_t.g hajmni quyidagicha yozish mumkin:
(5.9)
bunda 0,79 _h V_h - atmosfera havosi tarkibidagi, reaksiyaga kirmagan «tranzit» - о‘tkinchi, azot miqdori; _h - ortiqcha havo koeffitsiyenti; V_h - haqiqiy havo miqdorining hajmi; 0,79 - azotning havodagi ulushi; 0,23 - quruq havoning hajm birligidagi kislorod ulushi; 0,23( _h–1) V_h – reaksiyaga kirmasdan tutunga qо‘shilib atmosferaga chiqib ketadigan havodagi ortiqcha о‘tkinchi kislorod miqdori.
Normal sharoitda ideal gazning 22,4 m³ hajmini 1 kmol gaz egallaydi. Uch atomli gazlar V_RO2 hajmi quyidagi ifodadan hisoblab topiladi:
(5.10)
bunda — yonuvchi oltingugurtning organik va kolchedon qismi; 12 va 32 - uglerod va oltinguturtning molyar massalari.
Suv bug‘ini ideal gazga yaqinroq deb qabul qilinsa, uning zichligi (normal sharoitda) = 18 / 22,4 = 0,805 kg/m³ bо‘ladi. Agarda atmosfera havosidagi suv bug‘i zichligi (normal sharoitda) _s.b = 0,01 kg/m³ ham hisobga olinsa, yokilg‘ining yonishida hosil.bо‘lgan suv bug‘i hajmini quyidagi ifodadan hisoblab topish mumkin:
(5.11)
Demak, yonish mahsulotni tarkibini nazariy hisoblab aniqlash ham mumkin. Lekin amalda RO₂, O₂, CO, CH₄, H₂ hajm birligidagi miqdorlari maxsus gaz analizatorlari yordamida о‘lchanadi.
Ichki yonuv dvigatellari siklidagi yonish jarayonining normal о‘tayotganligini CO, CO₂, SO₂ va boshqa gazlarning miqdorlarini о‘lchash yо‘li bilan baholash va ularni, zarur bо‘lganda, rostlash mumkin. Masalan, In-
fralit-1100 asbobi yordamida CO miqdorini yuqori
aniqlikda о‘lchash mumkin
Issiq suv va bug‘ ishlab chiqarish uchun mo‘ljallangan inshoot va qurilmalar majmui qozon qurilmasi deb aytiladi. Qozon qurilmasi qozon agregati bilan qo‘shimcha qurilmalardan tashkil topadi.
O‘txonada yoqilgan yoqilg‘idan ajralgan issiqlik hisobiga bosim ostida issiq suv va bug‘ hosil qiladigan uskunalar majmui qozon agregati deyiladi. Qozon agregati tarkibiga quyidagilar kiradi: o‘txona qurilmasi (gorelkalar bilan kamera); qozon agregatining asosiy qismlaridan biri bo‘lgan bug‘ qozoni, unda bug‘ hosil bo‘ladi; bug‘ berilgan parametrgacha qizdiriladigan bug‘ qizdirgich; bug‘ qozoniga beriladigan suvni isitish uchun mo‘ljallangan suv ekonomayzeri va yoqilg‘ini yoqish uchun o‘txonaga beriladigan havoni isituvchi havo isitkich. Qozon qurilmasining yordamchi qurilmalari jumlasiga mo‘ri, shlak va kul chiqaradigan qurilmalar, kulni tutib qolish qurilmalari, karkas, ichki qoplama va boshqalarni kiritish mumkin.
Qozon qurilmasi ishlab chiqargan mahsulot turiga ko‘ra bug‘ qozonlari, suv isitadigan qozonlar va bug‘-suv isitadigan qozonlarga bo‘linadi. Bug‘-suv isitadigan qozonlarda bir vaqtning o‘zida yoki har xil vaqtda bug‘ va issiq suv ishlab chiqariladi, lekin bunday turdagi qozonlar kam qo‘llaniladi. Hozirgi vaqtda sanoatda qozon-utilizatorlar keng qo‘llaniladi. Bunday qozonlarda issiqlik manbai sifatida texnologik jarayonlarning ikkilamchi energiya manbalari (masalan, sanoat pechlarining chiqib ketayotgan gazlari), metallurgiya zavodlaridan va domna pechlaridan chiqqan tutun-gaz aralashmalari ishlatiladi.
Qozon qurilmasining asosiy ish tavsiflariga quyidagilar kiradi:

1. 
   Bug‘ unumdorligi (qozonning quvvati), bu vaqt birligida hosil bo‘lgan bug‘ miqdori bilan aniqlanadi.
   
2. 
   Bug‘ning parametrlari (bosim va o‘ta qizish temperaturasi).
   
3. 
   Qozon agregatining F.I.K.
   

Qozon qurilmalarini quyidagi belgilariga ko‘ra tavsiflash mumkin:
1. Bug‘ unumdorligiga ko‘ra:
a) bug‘ unumdorligi past -(0,01-5,5 kg/s);
b) bug‘ unumdorligi o‘rtacha-(30 kg/s gacha);
v) bug‘ unumdorligi yuqori -(500-1000 kg/s gacha);
2. Bug‘ bosimiga ko‘ra:
a) past bosimli -(P=0,81,6 MPa);
b) o‘rta bosimli -(P=2,44 MPa);
v) yuqori bosimli- (P=1014 MPa);
g) o‘ta yuqori bosimli -(P=2531 MPa)
3. Ishlatilishiga ko‘ra:
a) Energetik qozon qurilmalari, bular issiqlik elektr stantsiyalarining bug‘ turbinalarini bug‘ bilan ta’minlaydi;
b) Sanoat qozon qurilmalari, bular sanoat ehtiyojlari (issiqlik apparatlari, issiqlik almashinuv apparatlari, mashinalarning bug‘ uzatmalari va shu kabilar) uchun bug‘ ishlab chiqaradi;
v) Isitish qozon qurilmalari, bular mahalliy qozon qurilmalari bo‘lib, qozon qurilmasi yaqinida joylashgan binolarni issiq suv bilan ta’minlaydi.
g) Issiqlik–energetik qurilmalar, bularda issiqlikning asosiy qismi elektr energiyasi olishga sarflanadi, kamroq qismi isitish va turli-tuman texnologik jarayonlarni bajarish uchun yuboriladi.
Suv isitadigan qozonlarning issiqlik unumdorligi 4180 Gkal/soat bo‘lishi mumkin. Issiqlik unumdorligi 30 Gkal/soat bo‘lgan qozonlarda, suvning qozondan chiqishidagi temperaturasi 423 K, suvning qozonga kirishdagi bosimi 1,6 MPa bo‘ladi. Issiqlik unumdorligi 30 Gkal/soat va undan yuqori bo‘lgan qozonlarda, chiqishdagi eng yuqori temperatura 450-470 K, suvning kirishdagi bosimi 2,5 MPa bo‘ladi. Qozon agregatlari1-rasmda ko‘rsatilgan ketma-ketlikda takomillashib bordi. Takomillashtirishdan asosiy maqsad metal sarfini kamaytirish, qozonning tejamliligini va bug‘ unumdorligini oshirish, hamda parametrlari yanada ham yuqoriroq bo‘lgan bug‘ olishdir.