5. Wärme aus chemisch gebundener Energie

Question 1

Was brennt?

Answer 1

C, CxHx, CxHxOx, H2, S

Torf, Holz, Rohbraunkohle, Steinkohle

Question 2

Unterer Heizwert Hu (Formel)

Answer 2

Hu = Ho - Wa * r
Ho: Hoher Heizwert/brennwert
Wa: Wasserdampfmenge pro Brennstoffmenge
r: spezifische Verdampfungswärme

Wa = 9 * h + w

h: Masseanteil H2
w: Masseanteil Wasser

Question 3

Unterer Heizwert Hu für feste Brennstoffe

empirische Formel

Answer 3

Hu= 33.900c + 121.400(h-o/8) + 10.5000s - 2.442 w (kJ/kg Brennstoff)

c: Massenanteil C
h: Massenanteil H2
o: Massenanteil O2
s: Massenanteil S
w: Massenanteil H20

Question 4

Unterer Heizwert Hu für flüssige Brennstoffe

Answer 4

Hu=35.200 * c + 94.200 * h + 10.500*(s-o)

c: Massenanteil C
h: Massenanteil H2
o: Massenanteil O2
s: Massenanteil S
w: Massenanteil H20

Question 5

Unterer Heizwert Hu für technische Gase

Answer 5

Hu= 12.600CO + 10.800H2 + 35.900CH4 + 64.500CnHm (kJ/m^3)

Question 6

Mindestsauerstoffbedarf Fest/Flüssig

Answer 6

Omin=1,867c + 5,6h + 0,7s - 0,7o

Question 7

Mindestsauerstoffbedarf Gas

Answer 7

Omin=0,5CO + 0,5H2 + Summe(n+m/4)*CnHm - O2

Question 8

Mindestluftbedarf (Trocken)

Answer 8

Lmin,tr = Omin/0,21

Question 9

Mindestluftbedarf (Feucht)

Answer 9

Lmin,f = Lmin,tr * f
f (Feuchtedachtor) = 1+1,6 * x
= m^3 feuchte Luft/m^3 trockene Luft

x (absolute Feuchte)
= kg Wasser/kg trockene Luft

Question 10

Luftzahl

Answer 10

Maß für Vollständigkeit der Verbrennung
Lamda = Ltr/Lmin,tr = Lf/Lmin,f

a) Vollständige Verbrennung
- Verbrennungsprodukte beinhaltet keine oxidierteren Bestandteile
- Stöchiometrische Verbrennung Lamda=1
- Praxis: Lamda >1

b) Unvollständige Verbrennung
- Bei Luftmangel
- lamda < 1
- Praxis: lamda >=1 möglich

Question 11

Verbrennungsgasmenge Va,f

Answer 11

Va,f = Va,min,f + (Lf - Lmin,f)
= Va,min,f + (lamda-1)*Lmin,f

Va, f: Verbrennungsgasmenge
V,a,min,f: Mindestverbrennungsgasmenge
Lf: Feuchte Luftmenge
Lmin,f: Feuchte Mindestluftmenge

Question 12

Anteile der Verbrennungsgase in Abhängigkeit von Luftzahl lamnda

Answer 12

Lamda
- 0,5-1,0:
CO Anteil sinkt bis 0,
Co2 Anteil Steift bis 21%

-1,0-1,5:
O2 Anteil steigt an, da Überschuss
Co2 Anteil sinkt wieder ab

Question 13

Wobbezahl

Answer 13

Wo=Ho/d^0,5
d = pG/pL = Gasdichte/Luftdichte

erweitere Wobbezahl
Wew = P^0,5 * Wo
P: Druck

Beurteilung brenntechnischer Eigenschaften von Gasen
erweiterte Wobbezahl gleich?
Ja:
- Dann ähnlich Betriebseigenschaften bei gleichem Betriebsdruck
- Gase können ohne Änderung am Brenner ausgetauscht werden

Nein:
- Direkter Austausch der Gase nicht möglich

Question 14

Wirkungsgradvorteil

Answer 14

n = (Ho/Hu)-1