حول مشكلة توزيع الهواء في احتراق الغاز المائي، حل!
Thread Content
تركيب غاز الماء والفحم هو كالتالي: CO: 28%، H2: 14%، CH4: 3%، N2: 48%، CO2: 6%، O2: 0–0.5%. يكون ضغط غاز الماء والفحم 60 كيلو باسكال. يتم إرسال الغاز إلى جهاز الاحتراق لتوفير الحرارة للنظام، فما هو حجم الهواء المطلوب لكل متر مكعب من هذا الغاز؟
طريقة حسابي كالتالي، أرجو من الخبراء التحقق مما إذا كانت صحيحة، شكرًا! تركيز مكونات الغاز المائي الهيدروجيني هو كالتالي: CO: 28%، H2: 14%، CH4: 3%، N2: 48%، CO2: 6%، O2: 0–0.5%.
الكتلة الجزيئية = 28×28% + 2×14% + 16×3% + 28×48% + 44×6% + 32×0.5% = 7.84 + 0.28 + 0.48 + 13.44 + 2.64 + 0.16 = 24.84.
إذًا، كثافة الغاز المختلطة ρ = 24.84/22.4 = 1.109 كجم/م³.
وفقًا لمعادلة التفاعل: CO + H2 + O2 → CO2 + H2O، فإن النسب بين الكتل هي 28+2 : 32، أي 1109 : X. إذًا، X = 1182.9 جرام.
كمية الهواء المطلوبة = 1182.9/21% = 5632.9 جرام.
حجم الهواء المطلوب = 5632.9/1.29 = 4366.6 لتر، وهو ما يعادل 4366.6/1000 = 4.37 م³
الكتلة الجزيئية = 28×28% + 2×14% + 16×3% + 28×48% + 44×6% + 32×0.5% = 7.84 + 0.28 + 0.48 + 13.44 + 2.64 + 0.16 = 24.84.
إذًا، كثافة الغاز المختلطة ρ = 24.84/22.4 = 1.109 كجم/م³.
وفقًا لمعادلة التفاعل: CO + H2 + O2 → CO2 + H2O، فإن النسب بين الكتل هي 28+2 : 32، أي 1109 : X. إذًا، X = 1182.9 جرام.
كمية الهواء المطلوبة = 1182.9/21% = 5632.9 جرام.
حجم الهواء المطلوب = 5632.9/1.29 = 4366.6 لتر، وهو ما يعادل 4366.6/1000 = 4.37 م³
في حساباتك، الكتلة المذكورة هي كتلة متر مكعب واحد من الغاز، وليست كتلة الغازات القابلة للاشتعال فيه وهما CO وH2. استنادًا إلى الكتلة التي حسبتها، يمكن تحديد نسبة كتلة CO وH2 على التوالي بـ 0.3156 و0.0113. وبالتالي، فإن كتلة CO تبلغ 0.35 كجم، وكتلة H2 تبلغ 0.013 كجم. وبالتالي، فإن قيمة X تساوي 387.2 جرام. إذًا، كتلة الهواء المطلوبة تساوي 387.2 ÷ 21% = 1843.8 جرام. أما حجم الهواء المطلوب فهو 1843.8 ÷ 1.29 = 1429.3 لتر، وهو ما يعادل 1429.3 ÷ 1000 = 1.43 متر مكعب. أي أن متر مكعب واحد من الغاز يحتاج إلى 1.43 متر مكعب من الهواء، وهذه قيمة نظرية. أما في الإنتاج الفعلي، من أجل ضمان احتراق الغاز بشكل كامل، يجب زيادة كمية الهواء المستخدمة باستخدام معامل مناسب. على سبيل المثال، نسبة تدفق الهواء في نظرية احتراق الغاز الطبيعي هي 1:10، وعند اختيار المروحة يتم اختيارها عادةً بنسبة تدفق هواء تبلغ 1:12.
لماذا يجيب شخص واحد فقط؟ يبدو أن الناس هنا أصبحوا أكثر هدوءًا الآن، ففي السابق كانت كل مشاركة تحصل على عدة ردود من المساعدين. (لقد استفسرت لاحقًا عن ذلك لدى شركات تصنيع أجهزة الاحتراق، وقالوا إن القيمة الأكثر أمانًا هي 2). أشاركه مع الجميع هنا أيضًا! آمل أن أساعد الآخرين! شكرًا للطابق الرابع، لكني ما زلت أتمنى أن يقوم أحدهم بحساب مسألتي أيضًا، لأرى إذا كان هناك فرق من الناحية النظرية عن حل الطابق الرابع!