Zu dem Problem der Luftzufuhr bei der Verbrennung von Wasserstoffgas – Lösung!
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Die Zusammensetzung des Wassergases ist wie folgt: CO: 28 %, H2: 14 %, CH4: 3 %, N2: 48 %, CO2: 6 %, O2: 0–0,5 %. Der Druck des Wassergases beträgt 60 KPa. Das Gas wird in den Brenner geleitet, wo es verbrannt wird, um Energie für das System zu liefern. Wie viel Luft ist für 1 m3 dieses Gases erforderlich?
Meine Berechnungsmethode ist wie folgt, bitte prüfen Sie, ob sie richtig ist, danke! Die Zusammensetzung des Wasserstoffs-Gasgemisches ist wie folgt: CO: 28 %, H2: 14 %, CH4: 3 %, N2: 48 %, CO2: 6 %, O2: 0–0,5 %.
Die Masse des Gemisches ergibt sich aus der Formel:
M = 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
Daher beträgt die Dichte des Gemisches ρ = 24,84 / 22,4 = 1,109 kg/m³.
Nach der Reaktionsgleichung: CO + H2 + O2 → CO2 + H2O
28 + 2 : 32
1109 : X
X = 1182,9 Gramm.
Die benötigte Menge an Luft beträgt: 1182,9 / 21 % = 5632,9 Gramm.
Der benötigte Volumenanteil an Luft beträgt: 5632,9 / 1,29 = 4366,6 Liter = 4366,6 / 1000 = 4,37 m³
Die Masse des Gemisches ergibt sich aus der Formel:
M = 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
Daher beträgt die Dichte des Gemisches ρ = 24,84 / 22,4 = 1,109 kg/m³.
Nach der Reaktionsgleichung: CO + H2 + O2 → CO2 + H2O
28 + 2 : 32
1109 : X
X = 1182,9 Gramm.
Die benötigte Menge an Luft beträgt: 1182,9 / 21 % = 5632,9 Gramm.
Der benötigte Volumenanteil an Luft beträgt: 5632,9 / 1,29 = 4366,6 Liter = 4366,6 / 1000 = 4,37 m³
In Ihren Berechnungen wird die Masse als Masse von 1 Kubikmeter Gas angegeben – und nicht als Masse der brennbaren Gase CO und H2 im Gas. Auf der Grundlage dieser berechneten Masse lässt sich ermitteln, dass der Anteil von CO und H2 jeweils 0,3156 bzw. 0,0113 beträgt. Die Massen von CO und H2 betragen somit 0,35 kg bzw. 0,013 kg. Damit ergibt sich X = 387,2 Gramm. Die benötigte Luftmenge beträgt daher 387,2 / 21% = 1843,8 Gramm. Die benötigte Luftmenge in Litern beträgt 1843,8 / 1,29 = 1429,3 Liter. Das entspricht 1429,3 / 1000 = 1,43 m³. Das bedeutet: Für 1 Kubikmeter Gas sind 1,43 m³ Luft erforderlich. Dies ist der theoretische Wert. In der Praxis muss die Luftmenge jedoch erhöht werden, damit das Gas vollständig verbrennen kann. Zum Beispiel beträgt das Theorieluftvolumenverhältnis bei der Verbrennung von Erdgas 1:10; bei der Auswahl der Luftumwälzpumpe wird in der Regel ein Verhältnis von 1:12 gewählt.
Warum antwortet nur eine Person? Hier scheint es jetzt viel ruhiger zu sein – früher gab es zu jedem Beitrag mehrere Leute, die gerne antworteten. Ich habe meine Frage später auch bei den Herstellern der Verbrennungsmotoren gestellt. Die sagten, dass man zur Sicherheit 2 wählen sollte. Hier teile ich es auch mit euch! Ich hoffe, anderen helfen zu können! Danke für den Beitrag von Ebene 4, aber ich hoffe trotzdem, dass jemand auch meine Aufgabe ausrechnet, um zu sehen, ob es theoretisch Unterschiede zu denen von Ebene 4 gibt!