Analiza gazów spalinowych



Podobne dokumenty
Politechnika Poznańska

Kontrola procesu spalania

STATYSTYCZNA OCENA WYNIKÓW POMIARÓW.

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

CIEPŁO (Q) jedna z form przekazu energii między układami termodynamicznymi. Proces przekazu energii za pośrednictwem oddziaływania termicznego

POMIARY WARSZTATOWE. D o u ż y t k u w e w n ę t r z n e g o. Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Ćwiczenia laboratoryjne

Ćwiczenie nr 3. Bilans cieplny urządzenia energetycznego. Wyznaczenie sprawności cieplnej urządzenia kotłowego zasilanego gazem ziemnym

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

Metrologia: miary dokładności. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

This copy is for personal use only - distribution prohibited.

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

AUDYT SYSTEMU GRZEWCZEGO

Pomiary ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych

Prowadzący: dr hab. inż. Agnieszka Gubernat (tel. (0 12) ;

TERMOCHEMIA SPALANIA

LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ. Ćwiczenie nr 16

Spalanie. 1. Skład paliw Paliwa gazowe (1) kmol C. kmol H 2. gdzie: H. , itd. udziały molowe składników paliwa w gazie. suchym. kmol.

I PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA RÓŻNICOWEGO

Jak obliczać podstawowe wskaźniki statystyczne?

Chemiczne metody analizy ilościowej (laboratorium)

Dr Sebastian Werle, Prof. Ryszard K. Wilk Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Techniki Cieplnej

VII MIĘDZYNARODOWA OLIMPIADA FIZYCZNA (1974). Zad. teoretyczne T3.

PALIWO STAŁE, PALIWO CIEKŁE

Ekonomiczno-techniczne aspekty wykorzystania gazu w energetyce

LABORATORIUM SPALANIA I PALIW

S.Werle WYKŁAD. Prowadzący: dr inż. Sebastian Werle

Analiza potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie ciepła właściwego c p dla powietrza

Estymacja przedziałowa

Materiał ćwiczeniowy z matematyki Marzec 2012

Wyznaczanie sprawności diabatycznych instalacji CAES

Badanie efektu Halla w półprzewodniku typu n

Ćwiczenie 10/11. Holografia syntetyczna - płytki strefowe.

Równowaga reakcji chemicznej

TRANZYSTORY POLOWE JFET I MOSFET

INSTRUKCJA NR 06-2 POMIARY TEMPA METABOLIZMU METODĄ TABELARYCZNĄ

POLITECHNIKA OPOLSKA

Chemia Teoretyczna I (6).

a n 7 a jest ciągiem arytmetycznym.

SZEREGOWY SYSTEM HYDRAULICZNY

STATYSTYKA I ANALIZA DANYCH

Współczesne metody badań i przetwórstwa materiałów polimerowych

PODSTAWY OPRACOWANIA WYNIKÓW POMIARÓW Z ELEMENTAMI ANALIZY NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I ELEKTROENERGETYKI

Zadania z algebry liniowej - sem. I Liczby zespolone

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

K raków 26 ma rca 2011 r.

EKOZUB Sp. z o.o Żerdziny, ul. Powstańców Śl. 47 Tel ; Prelegent: mgr inż.

4. PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE I NAPIĘCIOWE

SIGMA KWADRAT LUBELSKI KONKURS STATYSTYCZNO- DEMOGRAFICZNY

Zanieczyszczenia gazów i ich usuwanie

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

W³adys³aw Duliñski*, Czes³awa Ewa Ropa* ANALIZA RÓWNAÑ PRZEP YWU DLA USTALENIA ODLEG OŒCI POMIÊDZYT OCZNIAMI NA TRASIE GAZOCI GU WYSOKOPRÊ NEGO

Optymalizacja sieci powiązań układu nadrzędnego grupy kopalń ze względu na koszty transportu

Laboratorium Sensorów i Pomiarów Wielkości Nieelektrycznych. Ćwiczenie nr 1


ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 769

40:5. 40:5 = υ5 5p 40, 40:5 = p 40.

Metodyka szacowania niepewności w programie EMISJA

MODUŁ 3. WYMAGANIA EGZAMINACYJNE Z PRZYKŁADAMI ZADAŃ

Zadanie 1. Zadanie: Odpowiedź: ΔU = 2, J

Wykład 1. Anna Ptaszek. 5 października Katedra Inżynierii i Aparatury Przemysłu Spożywczego. Chemia fizyczna - wykład 1. Anna Ptaszek 1 / 36

Problemy konstrukcyjne w badanych kotłach grzewczych małych mocy w świetle wymagań znowelizowanej normy PN-EN 303-5:2012 oraz wymagań Ekoprojektu.

Liczba godzin/tydzień: 2W/1W e, 1Ćw, 2L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH: TECHNIKA PROCESÓW SPALANIA

MINIMALIZACJA PUSTYCH PRZEBIEGÓW PRZEZ ŚRODKI TRANSPORTU

Wykład 4 Soczewki. Przyrządy optyczne

Konsekwencje termodynamiczne podsuszania paliwa w siłowni cieplnej.

Niepewności pomiarowe

Nowoczesne systemy odprowadzania spalin z instalacji spalania paliw stałych małej mocy Zbigniew Tałach Piotr Cembala

Ćwiczenie 5: Wymiana masy. Nawilżanie powietrza.

Urządzenie do produkcji elektryczności na potrzeby autonomicznego zasilania stacji pomiarowych w oparciu o zjawisko Seebecka

LABORATORIUM METROLOGII

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: RBM s Punkty ECTS: 5. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Badanie zależności temperatury wrzenia wody od ciśnienia

PL B1. Zakłady Budowy Urządzeń Spalających ZBUS COMBUSTION Sp. z o.o.,głowno,pl BUP 04/06

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Bezemisyjna energetyka węglowa

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II

TERMOCHEMIA SPALANIA

Materiał powtarzany w II etapie. II 4. Ciągi

Emisja pyłu z instalacji spalania paliw stałych, małej mocy

3. Regresja liniowa Założenia dotyczące modelu regresji liniowej

Zadanie 1. Zadanie 2.

Egzamin dyplomowy pytania

Termodynamika. Część 5. Procesy cykliczne Maszyny cieplne. Janusz Brzychczyk, Instytut Fizyki UJ

EA3 Silnik komutatorowy uniwersalny

WZORY Z FIZYKI POZNANE W GIMNAZJUM

Wpływ rodzaju paliwa gazowego oraz warunków w procesu spalania na parametry pracy silnika spalinowego mchp

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Artykuł techniczny CVM-NET4+ Zgodny z normami dotyczącymi efektywności energetycznej

Kongres Innowacji Polskich KRAKÓW

system monitoringu zanieczyszczeń gazowych i pyłów w powietrzu atmosferycznym, z zastosowaniem zminiaturyzowanych stacji pomiarowych

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 753

Rekursja 2. Materiały pomocnicze do wykładu. wykładowca: dr Magdalena Kacprzak

Wpływ warunków eksploatacji pojazdu na charakterystyki zewnętrzne silnika

Transkrypt:

POLITECHNIKA ŚLĄSKA W GLIWICACH WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA i ENERGETYKI INSTYTUT MASZYN i URZĄDZEŃ ENERGETYCZNYCH Aaliza gazów iowych Laboratorium mierictwa (M 7) Opracował: dr iż. Grzegorz Wiciak Sprawdził: dr iż. Ja Około - Kułak Zatwierdził: dr hab. iż. Jauz Kotowicz

1 Cel i zakre ćwiczeia Celem aalizy gazów iowych jet kotrola proceu aia. Kotrola ta polega a wyzaczeiu udziałów objętościowych główych kładików aia (CO, CO, O, N ) iwa gazowego. Poadto celem ćwiczeia jet praktycze wykoaie aalizy i określeie jakości proceu aia gazu a taowiku laboratoryjym. Do pomiaru udziałów objętościowych główych kładików aia (CO, CO, O, N ) łużą aalizatory gazów iowych: - ze względu a zaadę działaia aalizatory dzieli ię a: o chemicze o fizycze o fizyko optycze - ze względu a poób obługi dzieli ię a: o obługiwae ręczie o automatycze o apędzie elektryczym - ze względu a dokładość wkazań, aalizatory dzielimy a o laboratoryje o przemyłowe Przed przytąpieiem do aalizy i gazu ego i podaiem próbki i do aalizatora ależy ją odpowiedio przygotować. W tym celu iy poddaję ię oczyzczeiu z zaieczyzczeń lotych i wilgoci - oczyzczaie obejmuje atępujące czyości: doprowadzeie i do temperatury otoczeia, uuięcia zaieczyzczeń (pyłów), uuięcie czyików agreywych (groźych dla aalizatora i italacji pomiarowej), uuięcie lub ormalizacja tężeia pary wodej, która może fałzować wkazaia aalizatora). Siy,,przechodzą do aalizatora ajczęściej poprzez tor gazowy Wariat I: ( Płuczka Filtr ceramiczy Filtr z watą zklaą Aborber wilgoci Pompa zayająca Zawór regulacyjy Przepływomierz Aalizator). Siy ze aego gazu w pierwzej kolejości przepływają do płuczki, którą taowi zklae aczyie z metalowym wieczkiem. W wieczku zajdują ię otwory łużące do doprowadzaia i odprowadzaia i. Szklae aczyie wypełioe jet cieczą apiracyją ( to zaczy taką, która ie pochłaia gazów zawartych w próbce, w zczególości tych kładików, które ą przedmiotem aalizy). W przypadku i celowe jet toowaie tężoego roztworu oli kucheej o kwaśym odczyie uzykaym przez dodaie iewielkiej ilości kwau olego. W płuczce atępuje wtępe uuiecie zaieczyzczeń i chłodzeie i. Natępie iy doprowadzae ą do układu filtracyjego. Układ te kłada ię z filtru ceramiczego i filtru z watą zklaa, układ te charakteryzują dobre właości filtracyje. Filtry cechuje wyoka prawość przepływów i dobra przepuzczalość. Filtry poiadają wyoka pojemość do zatrzymywaia zaieczyzczeń. Poadto charakteryzują ię dobrą odporością chemiczą a więkzość roztworów orgaiczych i ieorgaiczych, ą oe fizyczie i biologiczie obojęte. Pierwzy filtr ceramiczy jet elektorem wtępym, który wytrąca z zaaej próbki i ziara o więkzych średicach. Drugi filtr z watą zklaą jet filtrem z materiałem filtrującym, który zatrzymuje pozotałą część zaieczyzczeń. Włóko zklae charakteryzuje ię higrokopijością i zatrzymuje pył o bardzo małych czątkach. Odfiltrowae iy przepływają do aborbera, w którym ouza ię próbkę. W aborberze wilgoć zawartą w iach pochłaiają odpowiedia ól i pecjale kuleczki.

Aborber połączoy jet z pompa, która zaya iy przez italację. Zayająca pompa i jet bardzo,,wrażliwa a iy, dlatego mui zajdować ię dopiero za układem filtrów. Za pompą i a przewodzie tłoczym zmotoway jet zawór regulacyjy, którym moża regulować trumień i doprowadzay do aalizatora poprzez przepływomierz. Wariat II. ( Przewód ogrzeway regulator temperatury Aborber wilgoci Pompa zayająca Zawór regulacyjy Przepływomierz Aalizator). Drugi wariat drogi gazowej zmiejza emiję zaieczyzczeń. Jet to tor gazowy z zatoowaiem przewodu ogrzewaego, za którym zajduje ię regulator temperatury typu RE8. Regulator te może być tooway jako dwutaowy, trójtawy lub jako ychroizator. Przewód ogrzeway zatępuje płuczkę i filtry. Samodzielie chładza iy do temperatury otoczeia i filtruje zaieczyzczeia. Paliwa Paliwami azywa ię związki chemicze węgla elemetarego C, wodoru H i iarki S, które w dużej ilości wytępują w przyrodzie. Paliwa i powietrze doprowadzoe do komory eikowej azywamy ubtratami. Za jedotkę iwa w przypadku aia iw gazowych przyjmuje ię 1 gazu uchego. Na określeie kładików iwa gazowego przyjmuje ię jedotkę /jedotkę iwa i ozacza ię ymbolem,, z odpowiedimi wkaźikiem / uchego iwa gazowego. Wielkości dotyczące ubtratów ozacza ię zakiem prim ( a, c, o ). Skład iwa gazowego określa ię za pomocą udziałów molowych kładików w odieieiu do gazu pozbawioego wilgoci. Udziały te ozacza ię ymbolami chemiczymi..1 Rodzaj iwa N H +CO + CH +C m H + O + N + CO 1 Skład iwa gazowego określoy za pomocą udziałów wyoi :.. Spoób pobraia próbki i do aalizy:.. Parametry iwa Wartość opałowa iwa gazowego obliczoa a podtawie kładu chemiczego iwa: W d 150 CO + 10650 H + 5700 CH +6680 C H 6 + 59790 C H +5560 C H kj +77060C m H. Ciepło aia iwa gazowego obliczoa a podtawie kładu chemiczego iwa: W g 150 CO + 160 H + 950 CH + 68590 C H 6 + 660 C H + 57600 C H kj +81690 C m H m gdzie : C m H udział węglowodorów wyzaczoy za pomocą 7% dymiącego kwau iarkowego. m

. Saie iezupełe i iecałkowite wykrey kotrole aia. W praktyce trudo precyzyjie określić admiar powietrza poadto aie ie zachodzi w poób całkowity i zupeły z powodu lokalego braku tleu (czyli iedokładego wymiezaia iwa lub jego części lotych z powietrzem) lub zbyt ikiej temperatury w gazowych produktach aia zaleźć ię mogą kładiki e takie jak CO, CH, H. Poadto część ieooego węgla z iwa może opuścić eiko w żużlu lub w lotym kokiku; adza wylatująca z ilika iowego kłada ię przeważie z węgla. Najbardziej efektywego aia pod względem korzyści eergetyczych moża podziewać ię wówcza gdy aie jet całkowite i zupełe bez admiaru powietrza tj. przy λ1. Węgiel zawarty w iwie muiałby ić ię bez rezty, wówcza wpółczyik iecałkowitego aia x 0. Wtedy uche produkty aia kładałyby ię jedyie z CO i N a udział objętościowy CO w iach byłby ajwiękzy [CO ] k max. Do kotroli proceu aia moża toować wykrey kotrole aia, gdzie podtawą do ich kotrukcji jet bila materii elemetów chemiczych ubtratów i produktów aia W zczególości ie ależy toować wykreów kotrolych aia do wyzaczaia touku iecałkowitego aia x. Moża atomiat wyzaczyć touek λ i kotrolować aalizy i Dla przyjętego powyżej iwa kotruować kwadrat Butego dla atępujących przypadków: 1. Saie węgla bez rezty x 0. W iach jet CO [CO] 0.. Ry. 1. Kwadrat Butego przypadek [CO] 0, x 0 [1]

. Niecałkowite aie węgla x 0. W iach oy CO [CO] 0. Ry. 1. Kwadrat Butego przypadek [CO] 0, x 0 [] Przy kotrukcji wykreów wykorzytuje ię atępujące zależości: C CO + CH + mcmh + CO uchego iwa 1 O CO + CO + O gazowego N N 1 + O mi C H O k max CO C 100 79 79 λ 1 C + N + 0 mi 1+ σ + υ 1 1 0 mi N gdzie: σ i υ C C D 0 mi C k max σ k max k max 1 (%) 79 00... %

Siy Subtacje wyprowadzoe z komory eikowej po eiu azywamy produktami aia lub iami. Wielkości dotyczące produktów aia ozacza ię w atępujący poób,. Saie azywa ię zupełym jeżeli w produktach aia ie ma gazowych części ych p. CO, H, CH. Saie azywa ię całkowitym jeżeli w produktach aia ie ma tałych części ych x 0. Saie izobarycze iwa powoduje zmiaę objętości pomiędzy objętością ubtratów (1+ a ) a objętością wilgotych produktów aia (łączie z uchą parą wodą), która azywa ię kocetracją chemiczą. ch 1+ a wiedząc, że λ 0 mi Jeżeli para woda zawarta w iach kropli ię to zajdzie dodatkowe zmiejzeie objętości tak zwaa kotrakcja fizycza. Rezta produktów aia oi azwę i uchych.1 Aaliza i. H O Tabela pomiarowa Składiki badaych i wyliczoe w % udziałach objętościowych a Liczba pomiaru Kwadrat Butego Wkazaia aalizatora i [N ] % [CO] % λ [CO ] % [O ] % [CO] % 1 5 6 7 8 9 10 11 1 1 1 15

Temperatura otoczeia:. Temperatura i wylotowych. Ciśieie otoczeia.. Na podtawie wyików otrzymaych wyików pomiarów obliczyć wielkości ujęte w tabeli obliczeiowej Liczba pomiaru Udziały objętościowe kładików i wilgotych λ a mi a H O % (CO ) % (O ) % (CO) % (N ) % (H O) 1 5 6 7 8 9 10 11 1 1 1 15 Wpółczyik admiaru powietrza: [ N ] λ obliczeiowe 79 1 [ N ] [ O ] [ CO] 1 Teoretycze zapotrzebowaie powietrza uchego do aia: 1 1 a mi ( H + CO) + CH +,5C H 5 + C H +,5C H O... 0,1 jed..

Rzeczywita ilość powietrza zużyta do aia: λ a a mi Ilość i uchych w przypadku aia całkowitego i zupełego: 0 mi CO + N + ( λ 0,1)... 0,1 jed. 1 CO C ( CO + CO + CH + C H )... 100 jed. Jeżeli wyiki aalizy mamy podae w % objętościowych to ilość i uchych możemy obliczyć ze wzorów: Seie zupełe: Saie iezupełe CO C 100 100... CO ] [ CO ] jed. [ CO C 100 100... CO ] + [ CO] [ CO ] + [ CO] jed. [ Ilość pary wodej w iach wilgotych: 1 H O ( H + CH + CH )... 100 jed. Ilość i wilgotych: + H O... jed. 1 Do wzorów wprowadzoo 100 poieważ w tabeli obliczeiowej udziały objętościowe wyzaczoe ą w %. W aalizie gazów iowych i przy obliczaiu traty komiowej za jedotkę iwa gazowego przyjmuje ię iejedokrotie 1 m i ozacza ię ymbolem z odpowiedim wkaźikiem. Stąd: m + H O... m gazu uchego Udziały w % obj. ( CO )% [ CO ]% ( O )% [ O ]% ( CO )% [ CO]% ( N )% [ N ]% O H ( H O) %

Strata wylotowa.1 Strata wylotowa fizycza. Strata wylotowa fizycza azywaa także tratą wyraźą wyika tąd, że temperatura i wylotowych jet wyżza od temperatury otoczeia. Stratę taowi wiec ta ilość ciepła, jaką oddają iy izobarycze ochłodzoe do temperatury otoczeia. Na podtawie wartości otrzymaych z pomiarów moża obliczyć tratę wyraźą: ( t t ) cp w 0 średie S w 100%... Wd gdzie średie ciepło właściwe w zakreie temperatur od 0ºC do 7,15 ºC gazów zawartych w kj iach: cpśśredi [( N ) + ( O )] cp at + ( CO ) cpco + ( H O) cph O... K. Strata wylotowa utajoa. Strata wylotowa utajoa wyika z zawartości gazów ych iach. Stratę tę określa ilość ciepła, jaka wydzieliłaby ię wówcza kiedy produkty wtórego aia zotałyby ochłodzoe do temperatury otoczeia. Na podtawie wartości otrzymaych pomiarów moża obliczyć tratę wylotową utajoa: CO WdCO S CO 100%... W gdzie: diwa [ CO CO CO [ CO] ] + [ CO] LITERATURA [1] Szargut J., Termodyamika techicza. PWN W-wa 1991 [] Ochęduzko S., Termodyamika toowaa. WNT W-wa 196 [] pod redakcją: Graczyk Cz., Dydaktycze materiały powielae do ćwiczeń laboratoryjych z metrologii wielkości eergetyczych. Wyd. Gliwice 1977