3 Töö nimetus: Põlemisgaasi koostise analüüs Fyrite Pro gaasianalüsaatoriga. Üliõpilane: Matr. nr. Rühm: Õppejõud: Allan Vrager Töö tehtud: 25.09.2009 Esitatud: Arvestatud: Töö eesmärk: 1. Tutvuda Fyrite Pro gaasianalüsaatori ehituse, töö põhimõtte ja käsitlemisega. 2. Määrata RO2, O2, CO sisaldus põlemisgaasis. 3. Arvutada liigõhutegur põlemisgaasides. Tööks vajalikud vahendid: 1. Fyrite Pro gaasianalüsaator. 2. Gaasipõleti. Töö käik: Mõõta gaasipõletist väljunud gaaside koostis protsentides ja seejärel arvutada liigõhutegur kasutades järgnevat valemit. 21 = O2 21 - 79 100 - (O2 + CO2 ) Katsetabel: Katse Komponentide sisaldus Liigõhutegur NR CO2 % O2 % COppm
3 Põlemisgaasi koostise analüüs Fyrite Pro gaasianalüsaatoriga Üliõpilane: Rühm Õppejõud Allan Vrager Töö tehtud 18.09.2009 Esitatud Arvestatud SKEEM Töö eesmärk 1. Tutvuda Fyrite Pro gaasianalüsaatori ehituse, tööpõhimõtte ja käsitsemisega. 2. Määrata CO2, O2 ja CO sisaldus põlemisgaasis. 3. Arvutada liigõhutegur põlemisgaasides Kasutatud seadmed 1. Fyrite Pro gaasianalüsaator 2. Analüüsitava põlemisgaasi allikas, milleks on gaasipõleti Töö käik Kasutades Fyrite Pro gaasianalüsaatorit mõõtsime kui palju sisaldub analüüsitavas gaasis O2 ja CO. Samuti arvutab ja kuvab analüsaator ekraanile CO2 sisalduse. Tabel 3.1. Mõõtmisandmed
Raimond Vaba 112419 AAAB-31 Oliver Saare 146034 Õppejõud H.Lootus Töö tehtud Esitatud Arvestatud SKEEM 1.Töö eesmärk 1.Tutvuda Fyrite Pro gaasianalüsaatori ehituse, tööpõhimõtte ja käsitsemisega. 2.Määrata RO2, O2 ja CO sisaldus põlemisgaasis 3.Arvutada liigõhutegur põlemisgaasides. 2.Tööks vajalikud vahendid 1. Fyrite Pro gaasianalüsaator. 2.Analüüsitava põlemisgaasi allikas, milleks on gaasipõleti. 3.Töö käik 1.Kontrollida, kas analüsaator on korralikult koostatud. 2.Asetage sond värske õhuga ruumi ja suruge analüsaatori (I/O) nupule. 3.Avage maagaasi torustiku kraan, süüdake põleti ning reguleerige välja üks võimalik põlemisreziim. 4.Asetage sond põlemisgaaside torusse ja kinnitage
Üliõpilane: Matrikli number: Rühm: Töö tehtud: 31.08.2015 Esitatud: Kaitstud: Juhendaja: Tallinn 2015 1 TÖÖ EESMÄRK Antud praktikumi eesmärgiks on tutvuda Fyrite Pro gaasianalüsaatori ehituse, tööpõhimõtte ja käsitsemisega. Kasutades sama andurit, määrata CO2, O2 ja CO sisaldus põlemisgaasis. Pärast katsete lõppu arvutada liigõhutegur põlemisgaasis. Põlemisgaasina oli kasutusel maagaas. 2 2 KATSESEADME KIRJELDUS Katseteks kasutati Fyrite Pro gaasianalüsaatorit, mis on elektrokeemiline gaasianalüsaator, selle juurde kuulub ka gaasi proovivõtuseadis. Proovivõtuseadis koosneb mõõtesondist, mille on ühendatud gaasivõtu voolik analüüsitava gaasi imemiseks mõõteriista detektorisse.
A2 q A = ( T A - TL ) + B % (3.2) 20,9 - O2 1 0,66 q A = ( 29,0 - 24,4 ) + 0,009 = 0,38% 20,9 -12,0 F1 qA = 0,38% F2 qA = 0,31% F3 qA = 0,15% F4 qA = 0,29% Põlemisprotsessi liigõhutegur 21 = (3.3) 21 - O2 21 = 21 -12,0 F1 = 2,33 F2 = 1,98 F3 = 2,06 F4 = 2,12 Arvutuslik kasutegur, arvutatuna ülemise kütteväärtuse järgi = 100% - q A (+ K f , kuiT A T0 ) % (3.4) = 100% - 0,38 + 9,6 = 109,22% F1 = 109,22% F2 = 107,29% F3 = 105,15%
indikaatorkasutegurit (i) ja kütuse tsüklilise kogust (gts) siduva tuletatud valemi järgi: Q pi = 0,001 V gtsi [MPa], a s 1. Arvutame silindri töömahu Vs; D 2 3,14 × 0,9 2 Vs = S= 1,8 = 1,14 [m3] 4 4 2. Arvutame gts tsükli kütusekoguse, Gõ gts = G , kus 0 liigõhutegur Gõ on tsükli koguse kütuse põlemiseks vajalik õhu mass, Go on tsüklilise kütuse põlemiseks teoreetiliselt vajalik õhu mass; Mootori nimireziimil võetakse arvestuslik liigõhutegur: - madalate pööretega mootoritel 1,8...2,2 - keskmiste pööretega mootoritel 1,6...2,0 - kiirete pööretega mootoritel 1,4...1,8 tsüklilise koguse kütuse põlemiseks vajaliku õhu massi leiame Gõ valemi järgi:
3 Soojuskadu keemiliselt mittetäielikust põlemisest q 3 12640 Vk . g CO 12640 12,57 60,2 q3 = % Vk . g =12,57 kg/m3 q3 = = 0,022% Qk 42,82 Liigõhutegur 21 21 l. g = l . g = = 1,23 21 - O2 21 - 3,94 Soojuskadu katla välisjahtumisest q5 ( konv + kiir ) t Fväl ( 4,07 + 4,93)19,13 3,55 q5 = 100% q5 = 100% = 2,37% BQk 0,0006 42,82
Mootori tööd juhitakse ainult põlemiskambrisse pritsitava kütuse kogusega. Juhtsüsteem peab tagama: Korrektse kütusekoguse Sissepritse algushetke õige ajastuse Lisaks optimaalsele kütusesegule, tuleb arvestada: Heitgaaside ohtlike komponentide piiranguid Põlemise lõpprõhu piiranguid Heitgaaside temperatuurilimiiti Mootori maksimaalset pöörlemissagedust ja koormust Kõrguse ja ülelaadimisrõhu piiranguid Liigõhutegur 1 kg diislikütuse täielikuks põlemiseks on vaja 14,5 kg õhku (õhu tihedus õhk1,2 kg/m3) Kütuse põlemiseks tegelikult kulutatud ja teoreetiliselt vajaliku õhuhulga suhet nimetatakse liigõhuteguriks (tähis ). mtegelik = mteoreetiline mtegelik <1 = mteoreetiline Rikas küttesegu, sest kogu kütuse põletamiseks
I 0÷3 6 Kütuse tarbimisaine niiskus W % [2], tab. I 0,5 ÷ 50 7 Tuha sisaldus tarbimisaines A % [2], tab. I 0 ÷ 70 8 Karbonaatse CO2 hulk tarbimisaines (CO2)k % [2], tab. I 0 ÷ 20 9 Karbonaatide lagunemisaste k CO2 - [2], lk. 18 0÷1 10 Lendtuha osa lt [2], tab. 0÷1 XVII÷XX 11 Liigõhutegur koldest väljumisel k - [1], tab.1.7 1 ÷ 1,6 1,10 Kolde väärõhutegur k - [1], tab.1.8 - 0,08 12 Liigõhutegur ülekuumendi I astme 1 - k+1 1 ÷ 1,6 1,13 järel 13 Liigõhutegur ülekuumendi II astme 2 - 1+2 1 ÷ 1,6 1,16 järel 14 Liigõhutegur ökonomaiseri järel 3 - 2+3 1 ÷ 1,6 1,18
väljuva vee entalpia hvv katla kasutegur k Kasulik veele antud võimsus Qkas lahkuvgaasi koostise abil q2 Z a kiir 0,00426 hapnikku sisalduse abil q2 q5 2,40 soojuskadu ebatäiuslikust põlemisest q3 liigõhutegur soojuskadu katla välisjahtumisest q5 t=tF-truum konv kiir katla kasutegur k 200 mm 1137 s 40,2 cm2 840,08 kg/m3 0,000594 kg/s 989,28 kg/m3 197,76 kJ/kg 299,6 kJ/kg 71,09 % 101840,00 W 0,95 % 0,99 2,49 % 223,37 % 1,23 2,40 %
S = 0,3% O = 0,1% teoreetiline molekulaarse muutuse tegur o arvutakse välja valemiga: 0,064 o =1 + 0,064 o =1 + = 1,049 1,3 liigõhutegur võrdub silindrisse antud tegeliku õhu hulga ja teoreetiliselt vajaliku õhuhulga suhtega, keskmisega pööretega mootoritel = 1,3...2,0. Valin = 1,3 põlemisproduktide massi suhteluse kasvu arvutamisel kasutatakse tegelik molekulaarse muutuse tegur z mis arvutakse välja valemiga: o + g z = 1+ g
0 150 19343,55 23441,26 24408,44 0 Ülesanne 2 Koostis % Koostis % Wt 9,5 At 12,7 Cp 85,4 Ct 66,44 Hp 4,4 Ht 3,42 Np 0,9 Nt 0,7 Op 9,0 Ot 7 Sp 0,3 St 0,23 =100 =100 Kütuse tarbmisianine koostis Kütteväärtus Liigõhutegur, kuihapniku sisaldus on O2=4,4% Kütuse põlemiseks vajalik tegelik õhuhulk Kütuse põlemiseks teoreetliliselt vajalik õhuhulk Põlemisgaaside tegelikud hulgad Põlemisgaaside summaarne hulk Ülesanne 3 T 1640 V0 6,59 Kütuse kulu 18 Nt 0,7 % Kolde maht 900 m3 1,265 Arvutame tahke kütuse põlemisgaaside ja põlemisgaaside kogumaht
kus ärajuhitava soojuse erimaht, kJ/ (kW×h). Ottomootoritel on kJ/(kW×h) ja diiselmootoritel kJ/(kW×h). sõltub järgmistest sisepõlemismootori konstruktiivsetest parameetritest ja ekspluatatsioonitingimustest: surveaste, suhe, pöörlemissagedus ja mootori koormusreziimid. Orienteeritud arvustustes võib määrata järgmise empiirilise valemiga [1]: kus proportsionaalsustegur; silindrite arv; silindriläbimõõt, cm; väntvõlli pöörlemissagedus, min-1; liigõhutegur; astmenäitaja. Jahutussüsteem arvutatakse välja tavaliselt ja väärtustel. Vedelikjahutusega süsteemi korral määratakse: veepumba tootlikus, radiaatori jahutuspinna suurus ja ventilaatori valik. Õhkjahutusega mootori korral määratakse silindri ja silindripea jahutusribide pindala. Vedelikjahutusega jahutussüsteemi arvutusalgoritm Jahutusvedelikuks võetakse magevee ja antifriisi (valmistatud etüülglükoosist ning spirtoglütseriinist) segu.
100 esteetiline tase. keha kiirguskoefitsient. Sama seadus kehtib ka mittemustade 4 19. Kütused ja nende põhilised karakteristikud. Kütuse T põlemine. Liigõhutegur. kehade kohta nn „hallide kehade kohta“ E C Kütus on aine, mille keemilisel ühinemisel oksüdeeriaga 100 (hapnik) eraldub suurel hulgal soojust. Kütuseks loetakse aineid, mis täidavad järgmisi tingimusi: küllaldane C -> reaalse keha kiirgustegur (koefitsient)
Varajase süütega mootor hakkab kergesti detoneerima. Hilise süüte korral eraldub soojus suure mahu juures, rõhk jääb väikeseks ja mootor ei arenda täit võimsust. Heitgaaside kõrge temperatuuri tõttu kuumeneb väljalaskeklappide piirkond. Põlemine võib jätkuda väljalasketakti lõpuni ja süüdata värske küttesegu, millest tekivad tagasilöögid karburaatorisse. 2. Töösegu koostis. Kõige kiiremini põleb rikastatud küttesegu, mille liigõhutegur (α= 0,8...0,9. Sellise segu korral on induktsiooniperiood lühike, leegi leviku kiirus suur ja nähtav põlemine lõpeb kolvi ülemise surnud seisu lähedal. Mootor arendab suurimat võimsust. Ökonoomseim töötamine saavutatakse aga lahjendatud kütteseguga, mille liigõhutegur = 1,05...1,15.) 3. Töösegu keerised. Keeriste korrel levib leek kiirusega 15...60 m/s, s.o. kümme korda kiiremini kui muidu. Seetõttu vähendavad keerised põlemise üldist kestust. Keeriste
t t t Kus q1=100Q1/Qk , q2=100Q2/ Qk ,q3=100Q3/ Qk jne 6. Sooju sk a d u katlast väljuvate gaa sid e g a Soojuskadu katlast väljuva põlemisgaasiga q 2 = ( H v. g - v. g H k0.õ )(100 - q 4 ) / Qkt % 8-1 Kus Hv.g ja v.g on katlast väljuva põlemisgaasi entalpia kJ/kg või kJ/m3 (põletatava kütuse 1 kg või 1 m3) ja liigõhutegur, H0k.õ 1 kg või 1 m3 kütuse põletamiseks teoreetiliselt vajaliku õhukoguse entalpia kJ/kg või kJ/m3 (enne õhueelsoojendit) H v. g = Vi ci´v. g kJ / kg , kJ / m 3 8-2 Kus Vi on põlemisgaasi komponentide mahud (VRO2, VN2 , VO2, VH2O kütuse 1 massi või mahuühiku kohta m3/kg, m3/m3, ci' vastava gaasikomponendi erisoojus (isobaarne mahterisoojus) kJ/ 3 (m K) v.g katlast väljuva põlemisgaasi temperatuur
Kütusepaaki sattunud vesi ummistab karburaatori düüsid. Bensiini kvaliteeti iseloomustab aurustuvus.Mida paremini kütus aurustub,seda hõlpsam on mootorit käivitada.Bensiinide omadused halvenevad kauaaegsel säilitamisel. Biodiislikütusel on kütteväärtus fossiilsest toormest diislikütusega võrreldes madalam,kuid põlemisel eraldub vähem keskkonnale ohtlikke aineid. Ottomootoriga võrreldes on oluline erinevus ka selles, et üldine põlemine toimub alati õhuliiaga (liigõhutegur l = 1,2-5,0), mistõttu heitgaasis sisaldub oluliselt rohkem tahma, kuid vähem CO-d ja HC-d. Põleva kütusejoa keskosas on siiski CO teket soodustav õhupuudus. HC ja aldehüüdid moodustuvad põlemiskambri seina lähedal, kus leek jahtub ja kütuse intensiivne segunemine õhuga segab põlemist. HC teket põhjustab ka pihustist hilinenult väljuv kütuseaur ja kolvirõngapiludes põlemata jäänud kütus ning õli. Et
Mootorielektroonika Süütehetke mõjutavad tegurid: *mootori pöörlemissagedus *mootori koormus *mootori temperatuur *gaasipedaali asend *õhu temperatuur *välisõhu rõhk *detonatsioon Detonatsioon Detonatsioon on iseeneslik küttesegu põlemine kõrge rõhu ja temperatuuriga. Küttesegu valmistamine Stöhhiomeetrilline küttesegu-tähendab 1kg bensiini ja 14,7kg õhku.Lambda = 1 Liigõhutegur = lmabda lambda=tegelik küttesegu jagatud teoreetilini küttesegu (valem) Pritsesüsteeme võib jagada pritsekohtade arvu järgi: · Keskpritse (mono pritse) · Mitmiksissepritse (hargsissepritse) Esimene laiemalt tootmisesse sissepritse tüüp kandis nime BOSCH D-Jetronic (1967 a.) Põlemine Põlemise all mõeldakse keemilist reaktsiooni,milles bensiini süsivesinikud (CH) ühinevad õhuhapnikuga (O2).Täieliku põlemise saadused on vesi (H2O) ja süsihappegaas(CO2)
Qat=Qüt-2500(9Ht/100+Wt//100)=Qüt- 25(9Ht+Wt). Kütuse põlemiseks vajalik õhuhulk. Põlemiseks teoreetiliselt vajalikuks õhukoguseks nimetatakse õhukogust, mis on minimaalselt vajalik 1kg tahke- ja vedel või 1m3gaaskütuse täielikuks põlemiseks vastavalt keemiliste reaktsioonide stöhhiomeetrilistele vahekordadele. Lo- teoreetiline õhu hulk [kg/kg], suures plaanis vedelkütuse põletamiseks Lo~14,5kg/kg, Eesti põlevkivi jaoks Lo~7kg/kg. Liigõhutegur =L/Lo=V/Vo, =1,03-1,3. =koldesse antava tegeliku õhu kogus/kütuse põlemiseks teoreetiliselt vajalik õhukogus. Liigõhuteguri valik sõltub kütuse liigist, põlemise moodusest, kolde konstruktsioonist jne. (gaasilise kütuse korral =1.05-1,15). LISAKS Liigõhutegur. Reaalsetes koldetingimustes ei ole teoreetilise õhukoguse juures kütuse täielikku põlemist võimalik tagada. Seetõttu antakse koldesse rohkem õhku, kui teoreetiliselt vaja on. Koldesse antav tegeliku
kütuse pihustamise eelnurk advancement of the injection, injection advance angle, injection commence kütuse varutank bunker (oil) tank kütuse fuel (oil) transfer pump ümberpumpamispump kütusepihusti fuel valve, fuel injector kütusesüsteem fuel oil system laagriliud backing, shell laotatud indikaator diagramm draw chart liigõhutegur air excess ratio, air-fuel ratio läbipuhe scavenging läbipuhkeõhu ressiiver scavenging air manifold madalatemperatuuriline low temperature fresh water system mageveejahuti maht volume malm cast iron masuut mazut, fuel oil, (bunker A, B, C) mereveesüsteem sea water system mootoriplokk engine block
b kivisöed, põlevkivi) b=5 ja väikese reaktsioonivõimega kütustele (antratsiit, - lahja kivisüsi) b=3.7. Osakese keskmiseks mõõtmeks soovitatakse võtta tabelis 6.1 toodud väärtused. Leegi tahmaosakeste kiirguse arvutamiseks katelseadmete kolletes soovitatakse valemit (6.12 ) kus - liigõhutegur; C ja H - süsiniku ja vesiniku osamass kütuses. 32. Kiirgusülekande arvutus kiirgava ja neelava keskkonna korral Kiirguse ja konvektsiooni teel toimuva liitsoojusülekande arvutamisel võib lihtsamatel juhtudel lähtuda nende kahe protsessi vastastikuse sõltumatuse eeldusest. Sel juhul Q=Qkiirg+Qkonv ja kiirgava soojushulga arvutuse võib taandada kiirgussoojuse ülekandeteguri määramisele võrranditest (6.21)...(6.23).
seda ei registreerita. Gaasianalüüs 38. Gaasianalüüs soojustehnilistes seadmetes. Gaasianalüsaatorite liigitus. Mahulised (keemilised) gaasianalüsaatorid. Soojustehnilistes seadmetes määratakse gaasianalüüsiga peamiselt suitsugaaside koostist, et otsustada kütuse põlemise täiuslikkuse üle. Kütuse täielikul põlemisel tekivad: N2, CO2, H2O, SO2 (SO3), O2, NO2. Mittetäielikul põlemisel tekivad veel: CO, CnHm, H2 21 Liigõhutegur: = 21 - O2 Gaasianalüsaatorite liigitus: 1) Mehaanilised 2) Heli- ja ultraheli (akustilised) 3) Soojuslikud 4) Magnetilised 5) Optilised 6) Ionisatsiooni- 20 7) Spetsiaalsed elektrilised (elektromagnetilised) Gaasianalüsaatorid võib liigitada ka käsitsiteenindatavateks ja automaatseteks.
seda ei registreerita. Gaasianalüüs 38. Gaasianalüüs soojustehnilistes seadmetes. Gaasianalüsaatorite liigitus. Mahulised (keemilised) gaasianalüsaatorid. Soojustehnilistes seadmetes määratakse gaasianalüüsiga peamiselt suitsugaaside koostist, et otsustada kütuse põlemise täiuslikkuse üle. Kütuse täielikul põlemisel tekivad: N2, CO2, H2O, SO2 (SO3), O2, NO2. Mittetäielikul põlemisel tekivad veel: CO, CnHm, H2 21 Liigõhutegur: = 21 - O2 Gaasianalüsaatorite liigitus: 1) Mehaanilised 2) Heli- ja ultraheli (akustilised) 3) Soojuslikud 4) Magnetilised 5) Optilised 6) Ionisatsiooni- 20 7) Spetsiaalsed elektrilised (elektromagnetilised) Gaasianalüsaatorid võib liigitada ka käsitsiteenindatavateks ja automaatseteks.
tarbimisaine. Tahke kütuse suurenemisega suureneb nende C sisaldus kusjuures hapniku ja vesiniku sisaldus väheneb. Vedelkütuses esineb S org.te ühenditena, gaaskütustes aga kas vesiniksulfiidina või vääveldioksiidina. Väävlit loetakse kahjulikuks lisandiks, tema põlemisel eraldub 3x vähem soojust kui C põlemisel. Väävliühendid põhjustavad ka korrosiooni. Gaasiline kütus antakse komponentidena: CO+H2+CH4+H2S+CO2+SO2+N2+…=100% . 41. Vajalik õhu kogus kütuse põlemiseks. Liigõhutegur. Põlemiseks teoreetiliselt vajalikuks õhukoguseks nimetatakse õhukogust, mis on minimaalselt vajalik 1kg tahke- ja vedel või 1m3gaaskütuse täielikuks põlemiseks vastavalt keemiliste reaktsioonide stöhhiomeetrilistele vahekordadele. Loa teoreetiline õhu hulk [kg/kg], suures plaanis vedelkütuse põletamiseks Vo~14,5kg/kg, Eesti põlevkivi jaoks Vo~7kg/kg. Liigõhutegur = =V/Vo, =1,03-1,3. =koldesse antava tegeliku õhu kogus/kütuse põlemiseks teoreetiliselt vajalik õhukogus
vahemikus 1,5...1,1. lühikese ajaga ja moodustunud küttesegu on küllaldaselt ebaühtlane. Puuduseks on ( v.a. kolvisiselise koonuselise kujuga põlemiskamber) kütuse täielikuks põlemiseks vajalik kõrge liigõhutegur (1,6...2,2) · kolbide jahutusega aeglase pööretega mootoritel n 1 Sõltuvalt mootori tööreziimist võib küttesegu täielikuks põlemiseks teoretiliselt vajaliku õhuhulga andmisel silindrisse sellest mitte jätkuda
55. Mille poolest erinevad sisepõlemismootorite ringprotsessid? Erinevate kütuste kasutamise poolest. Otto mootoril lahja gaasisegu põletamisel ei teki oluliselt lämmastikoksiide. Diiselmootori korral kasutatakse Saksamaal suitsugaaside katalüütilist puhastust. 56. Millised on kaasaegsed tahkekütuse põletustehnoloogiad? Millised on nende eelised? põletamine restil; tolmpõletamine; põletamine keevkihis; tehnoloogiad tahke kütuse gaasistamisega 57. Mida näitab liigõhutegur? võimsust ja küttekulu. 58. Millised on põlemise soojuskaod? Millised on teised aurukatlaga seotud soojuskaod? soojuskadu kuiva suitsugaasi füüsikalise soojusega; soojuskadu vingugaasi ja teiste põlevate gaasiliste komponentide sisaldusest kuivas suitsugaasis (kadu keemiliselt mittetäielikust põlemisest) soojuskadu tuha ja lendtuhaga tuha füüsikaline soojus ja põlemata süsiniku tõttu saamata jäänud soojus kütuse niiskusest põlemisel tekkinud veeauru
2)2H2+O2=2H2O+Q=139,6 MJ/Kg 3)S0+O2=SO2+Q=9,0 MJ/Kg Keemiliselt mitte täielik põlemine 4 4)C+O2=2CO+Q=9,9 MJ/Kg Keemiline mittetäilik põlemine tähendab, et suitsugaasides on põlevad keemilisedelemendid sees. Mehaaniline mittetäielik põlemine: (tahkete kütuste puhul)perioodiliselt võetakse tuhaproov ja tehakse kindlaks et tuhas on veel süsinik. Mehaaniline põlemiskadu. Põhjuseks võib olla, et gaaside põlemiskiirus on liiga suur. Üheks põlemisega seotud karakteristikuks on liigõhutegur koldes: V0- teoreetiline täilikuks põlemiseks vajalik õhukogus Vteg- tegelik õhukogus m3/kg Teoreetilisest õhukogust ei piisa tavaliselt. Et kütus põleks täielikult ära antakse alati rohkem õhku Vteg- V0=V V-liigõhk Liigõhutegur koldes- sõltub kütuse liigist, kõige väiksem gaasil u =1,04...1,5; tolmu kujul =1,2...1,3; vedel =1,1...1,15; kiht põletamisel =1,3...1,5 Katlast väljudes on suurem. l=1,3. Kuna enamus katlad töötavad alarõhu all. Summaarne gaaside maht
vähetähtsam kui turbiiniga mootori korral. 7 Õhu koguse lugeja. See andur mõõdab kui palju õhku läbib mootorit. Tänu sellele andurile on võimalik ajul arvutada segu kogust, või vastavalt õhu kogusele segu kogust muuta. Rikkis õhulugeja on sagedaseim tühikäigul töötava mootori "puterdamise" põhjuseks. Õhukulumõõtureid kasutatakse veel ka süütehetke määramiseks ning - reguleeringu juhtimiseks ( e. liigõhutegur). Õhulugejaid on olemas üle kolme erineva tüübi(laba tüüpi, kuumtraat-kile, hõrendusandurid) Kütuse rõhu andur. Samuti jällegi tähtsam turbomootorile, mis annab teada millist rõhku hetkel kütusepump toodab. Vastavalt saadud signaalidele, aju korrigeerib vastavalt vajadusele ning gaasipedaali asendist kütuse rõhku. Gaasipedaali asendit jälgib spetsiaalne andur, mis reguleerib drosselklappi sisselasketraktis.
põletatava kütuse kohta ja gaaside puhul 1 m3 põletatava gaasi kohta. Kütuse põlemiseks teoreetiliselt vajalik õhuhulk A. Ots. Soojustehnika aluskursus. TTÜ Kirjastus, 2011 Maagaasi korral n V 0 0,0476 0,5 CO 0,5 H 2 1,5 H 2S m C m H n O 2 m3/m3 4 Ülaindeks 0 tähendab liigõhuteguri =1 korral. Liigõhutegur on koldesse antud ja põlemiseks stöhhiomeetriliselt vajaliku õhuhulga suhe ehk mitu korda antakse koldesse õhku rohkem kui on stöhhiomeetriliselt vajalik. Lihtne ehk nn. hapniku valem on laialdaselt kasutuses kateldest ja kolletest rääkides. 21 21 O2 Tahke ja vedelkütuse põletamisel tekkivate gaaside kogus 1 kg põletatava kütuse kohta. A. Ots
q2=23AD2=h2-h`2. Kasutegur: t=l/q1=h/q1=h1- plaanis vedelkütuse põletamiseks Lo~14,5kg/kg, Eesti küttepinnaks. Pindsoojusvahetid jagunevad h2/h1-h`2 (näitab, seda kasuliku tööd, mida masinas rekuperatiivseteks ja regeneratiivseteks. Rekuperatiivses põlevkivi jaoks Lo~7kg/kg. Liigõhutegur tehakse, tavaliselt, mitte üle 40%). soojusvahetis toimub soojusvahetus läbi soojuskandvaid =L/Lo=V/Vo, =1,03-1,3. =koldesse antava tegeliku eraldava pinna ning soojusvoo suund igas punktis jääb õhu kogus/kütuse põlemiseks teoreetiliselt vajalik protsessi kestel muutumatuks
Mittetäielik põlemine Põlemisgaasid sisaldavad gaase nagu: CO, CH4, H2 , sel juhul kütuse tuhk sisaldab süsinikku C. Homogeenne põlemine on siis kui hapnik ja kütus on gaasilises faasis. Heterogeenne põlemine on siis kui kütus on tahkes või vedelas ja hapnik gaasilises faasis. C + O2 = CO 2 Põhilised põlemisreaktsioonid: 2 H 2 + O2 = 2 H 2 O S + O2 = SO2 Vliig Liigõhutegur: k = , kus Vliig teoreetiline õhukogus mis on põlemiseks vajalik, V- V tegelik õhukogus. Alfa on tegur mis näitab põlemiseks vajaliku ja tegeliku õhukoguse suhet. 76. Katla soojuskaod. Nende iseloomustus. Soojusbilansi võrrand: QK = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 , kus Qtk on soojus mis katlasse T siseneb ja võrrandi parem pool on see kuhu soojus kaob. Q1 On katlas kasulikult kasutatav soojus seda ei saa lugeda soojuskoaks
Mittetäielik põlemine Põlemisgaasid sisaldavad gaase nagu: CO, CH4, H2 , sel juhul kütuse tuhk sisaldab süsinikku C. Homogeenne põlemine on siis kui hapnik ja kütus on gaasilises faasis. Heterogeenne põlemine on siis kui kütus on tahkes või vedelas ja hapnik gaasilises faasis. C O2 CO2 Põhilised põlemisreaktsioonid: 2 H 2 O2 2 H 2 O S O2 SO2 Vliig Liigõhutegur: k , kus Vliig teoreetiline õhukogus mis on põlemiseks vajalik, V- V tegelik õhukogus. Alfa on tegur mis näitab põlemiseks vajaliku ja tegeliku õhukoguse suhet. 76. Katla soojuskaod. Nende iseloomustus. Soojusbilansi võrrand: QKT Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 , kus Qtk on soojus mis katlasse siseneb ja võrrandi parem pool on see kuhu soojus kaob. Q1 On katlas kasulikult kasutatav soojus seda ei saa lugeda soojuskoaks. Soojuskaod.
ökonoomsuse reguleerimisel. Põlemisprotsessi ökonoomsuse tagamise ülesanne seisneb sisuliselt katla maksimaalse kasuteguri tagamises, lähtudes vajadusest viia minimaalseks soojuskaod, mis leiavad aset kütuse põletamisel ja vabanenud soojuse ülekandmisel veele ja aurule. Põlemisprotsessi ökonoomsus sõltub liigõhutegurist koldes ja konvektiivsetes gaasikäikudes. Põlemisprotsessi ökonoomsuse tagamiseks on vaja tagada kindel, optimaalne liigõhutegur. Liigõhuteguri suurenedes vähenevad soojuskaod keemiliselt ja füüsikaliselt mittetäielikust põlemisest (q 3), kuid seevastu küllalt järsku suurenevad soojuskaod lahkuvate suitsugaasidega. Liigõhutegur on suuruseks, mis määrab suuresti ära soojuskao lahkuvate gaasidega, q 2-e. = tegelik _ õhukulu RO2,max 21
põletamiseks on vaja ~15 kg õhku. Tegelik õhu vajadus sõltub suurel määral veel mootori tüübist ja koormusest. Küttesegu tekib ottomootoris segukanalis või nagu diiselmootoris silindris sees. Küttesegu teket mõjutab ka kütuse keemistemperatuur. Mida kõrgem on kütuse keemistemperatuur seda kõrgemal temperatuuril ta aurustub. Mida homogeensem on küttesegu seda paremini ta süttib ja täielikumalt põleb. Küttesegu koostise iseloomustamiseks kasutatakse mõistet liigõhutegur ja seda tähistatakse . Liigõhutegur on tegeliku (Lteg) ja teoreetilise (Lo) õhuhulga jagatis. = Lteg/Lo Kui õhku on segus vajalikust rohkem nimetatakse segu lahjaks ( > 1). Kui aga segus on õhku vajalikust vähem nimetatakse segu rikkaks ( < 1). Liiga lahja ja liiga rikas küttesegu ei sütti. Bensiini puhul on küttesegu süttimisvõimeline kui = 0,45...1,45. Täiskoormusel töötaval ottomootoril peaks liigõhutegur olema järgmine: = 0,85...1.15.
põletamiseks on vaja ~15 kg õhku. Tegelik õhu vajadus sõltub suurel määral veel mootori tüübist ja koormusest. Küttesegu tekib ottomootoris segukanalis või nagu diiselmootoris silindris sees. Küttesegu teket mõjutab ka kütuse keemistemperatuur. Mida kõrgem on kütuse keemistemperatuur seda kõrgemal temperatuuril ta aurustub. Mida homogeensem on küttesegu seda paremini ta süttib ja täielikumalt põleb. Küttesegu koostise iseloomustamiseks kasutatakse mõistet liigõhutegur ja seda tähistatakse . Liigõhutegur on tegeliku (Lteg) ja teoreetilise (Lo) õhuhulga jagatis. = Lteg/Lo Kui õhku on segus vajalikust rohkem nimetatakse segu lahjaks ( > 1). Kui aga segus on õhku vajalikust vähem nimetatakse segu rikkaks ( < 1). Liiga lahja ja liiga rikas küttesegu ei sütti. Bensiini puhul on küttesegu süttimisvõimeline kui = 0,45...1,45. Täiskoormusel töötaval ottomootoril peaks liigõhutegur olema järgmine: = 0,85...1.15.
temperatuuri piirkonnas ja hapniku juuresolek. Nimetatud teguritest sõltub kulgevate reaktsioonide kiirus ja nende termodünaamiline tasakaal. Termilise NOx teke intensiivistub, kui temperatuur ületab 1300oC. Ka spontaanne NOx tekib paremini kõrgel temperatuuril. Reaktsioonide kulgemiseks vajalik aeg on väga lühike - 0,001-1 s. Lämmastikoksiide tekib rohkem, kui kasutatakse liiga suuri põlemisõhu koguseid (liigõhutegur >>1,0). Lämmastikoksiidide teket saab vähendada põlemisõhu koguste vähendamisega ja põlemistemperatuuri alandamisega ning kütuse ja põlemisõhu pealeandmise reguleerimisega koldesse. Tänapäeval on kasutusel nn. Low-NOx põletusseadmed, milledes vähendatakse lämmastikoksiidide teket kütuse vahelduva pealeandmisega kolde eri punktidesse ning kütuse ja põlemisõhu suhte optimeerimisega. Nendes seadmetes toimub põlemine mitmes järgus, madalamal temperatuuril ja
kuuma põlemisgaasi ja põlevsegu kuumenemine ning süttimine toimub nii väljaspoolt, kui ka seespoolt, mis intentensiivistab oluliselt põlemisprotsessi. Põlemisprotsess katlas toimub stabiilsetel režiimidel ja kütuse osakeste viibimise aeg suure mahuga koldes on piisavalt pikk nende soojenemiseks, süttimiseelsete protsesside täielikuks kulgemiseks ning ühtlaseks segunemiseks õhuga. Seetõttu on kütuse täielikuks põlemiseks vajaliku tegeliku ja teoreetilise õhuhulga suhe (liigõhutegur) kateldes 1,05…1,25 ehk ligi 2 korda väiksem diiselmootorite vastava näitajaga 1,8…2,2 võrreldes. Praktika on näidanud, et optimaalne viskoossus vedelkütuse kvaliteetseks pihustamiseks kateldesse on 20…26 cSt. Kütuse ettevalmistamine on lihtsam kui diiselmootoritel, mistõttu juhul, kui katlad töötavad oma kütusel, piisab kütuse ümberpumpamise pumpadest, millega kütus põhivarutankidest pumbatakse kulupaakidesse, kust see kütuse etteande- e pihustipumpadega suunatakse rõhul
1) aurustumisel eralduvad saasteained mootorsõiduki toitesüsteemist aurustumisel eralduvad süsivesinikud, v.a heitgaasis sisalduvad süsivesinikud; 2) heitgaasi suitsusus heitgaasi läbipaistvuse erinevus puhta õhu läbipaistvusest. Suitsususe hindamise aluseks on kiirguse neeldumistegur «K», mille mõõtühik on m 1; 3) katalüüsjärelpõleti seade, mis vähendab sisepõlemismootori heitgaasis saasteainete sisaldust, neid täiendavalt põletades; 4) liigõhutegur kütuse põletamiseks tegelikult kulutatava ja teoreetiliselt vajaliku õhukoguse suhe; 5) maagaas sisepõlemismootori toitesüsteemis kasutatav kütus, mis põhiliselt koosneb looduslikust metaanist; 6) saasteainete heitkogused sädesüütega mootori ehk ottomootori heitgaasis sisalduvad süsinikmonooksiidi (CO), süsinikdioksiidi (CO2), süsivesinike (CH) ja lämmastikoksiidide (NOx) ning sädesüütega gaasimootori ja diiselmootori
0) Otstarbekas liigõhuteguri väärtus sõltub tugevasti nii põletustehnoloogiast kui kütusest, kuid täieliku põlemise jaoks peab alati olema suurem kui 1. Puit- ja turbakütuste põletamisel on suhteliselt raske tagada põlemisõhu väga ühtlast jaotust kogu põlemistsooni ulatuses ja seepärast vajatakse täieliku põlemise saavutamiseks liigõhutegurit sageli alates väärtusest 1,4. Samas vedel- ja gaaskütuse põletamisel on optimaalne liigõhutegur enamasti piirides 1,02 1,1. Keemiliselt mittetäielikust põlemisest tingitud soojuskadu on suure täpsusega määratav suitsugaaside CO sisalduse põhjal. Kõrge CO sisaldus (alates 0,5 %) viitab ka põlemata süsinikuosakeste võimalikule sisalduse suitsugaasides, mis on suitsu tumeda värvi tõttu 57(113) Villu Vares Energia ja keskkond kergesti märgatav
annaabi.ee 
