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이론산소량 계산 (고체 액체 연료의 연소 계산에 적용)

이론산소량은 완전연소(이론적 100%)시 필요로 하는 산소량을 말한다.

계산시 연료중의 산소량은 반드시 제외한다.

모든 연료는 연료 내에 함유된 C, H, S만 연소, 산화된다.

연료성분과 산소 비율

산소의 부피

산소의 무게

C:O2=12:22.4Sm3(32kg)

H2:1/2O2=2:11.2Sm3(16kg)

S:O2=32:22.4Sm3(32kg)

(22.4/12)xC -> 1.867C

(11.2/2)xH -> 5.6H

(22.4/32)xS -> 0.7S

(32/12)xC -> 2.667C

(16/2)xH -> 8H

(32/32)xS->S

   

이론산소량 부피(Sm3) = 산소량(Sm3) - 연료중 산소량(Sm3)

Oo(Sm3/kg)=1.867C+5.6H+0.7S-0.7O

이론산소량 무게(kg)=산소량(kg) - 연료중 산소량(kg)

Om(kg/kg)=2.667C+8H+S-O

   

이론공기량 계산

이론 산소량을 기준하여 계산한다.

공기중 산소의 부피비는 21%(0.21), 무게비는 23.3%(0.232) 이다.

   

이론 공기량 부피(Sm3)=이론산소량(Sm3)x1/0.21

A0(Sm3/kg)=1/0.21 x(1.867C + 5.6H + 0.7S -0.7O)

   

이론 공기량 무게(kg) = 산소량(kg) x 1/0.232

Ao(kg/kg) = 1/0.232 x (2.667C + 8H + S -O)

   

이론 가스량 계산

공기중의 질소는 모두 배기가스에 포함된다. 공기중 질소의 부피비는 79%(0.79), 무게비는 76.8%(0.768) 이다.

이론 가스량 = 이론공기중 질소량 +CO2 + H2O + SO2 + 기타

C,H,S 는 연소하여 CO2, H2O, SO2 로 된다. 질소와 수분(H2O)은 그대로 배기 가스로 나온다.

   

연료 성분의 연소 반응

생성물의 부피

생성물의 무게

C->CO2=12:22.4Sm3(44kg)

H2->H2O=2:22.4Sm3(18kg)

S->SO2=32:22.4Sm3(64kg)

N2->N2=28:22.4Sm3(28kg)

H2O->H2O=18:22.4Sm3(18kg)

(22.4/1)xC -> 1.867C

(22.4/2)xH ->11.2H

(22.4/32)xS ->0.7S

(22.4/28)xN-> 0.8N

(22.4/18)xW -> 1.24W

(44/12)xC -> 3.667C

(18/2)xH -> 9H

(64/32)xS -> 2S

(28/28)xN -> N

(18/18)xW -> W

   

이론 가스량 부피(Sm3) = 이론 공기중 질소량(Sm3) + 기타 연소생성물

Gow(Sm3/kg)=(1.0.21)A0+1.867C+11.2H+0.7S+0.8N+1.24W

   

이론가스량 무게(kg)=이론공기 중 질소량(kg)+ 기타 연소생성물

Gow(kg/kg)=(1-0.232)Am+3.667C+9H+2S+N+W

   

이론건조 가스량=이론가스(습)량 - 연소 가스 중 수분

   

실재 가스 계산

실재 가스량=이론가스량+과잉공기량

과잉공기량=(m-0.21)A0 (여기서 m: 공기비)

   

기체 연료의 경우는 연소반응식을 작성하여 위의 계산 형태로 푼다.

   

공기비 계산 (공기비 = 등가비의 역수)

완전 연소시(CO

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