* 가스의 연소
가스가 연소하기 위해서는 반드시 산소가 필요하며, 산소는 공기중 21% 정도가 포함되어 있으므로 적당량의 공기를 공급되어야 하는데, 연소에 필요한 공기량은 가스의 종류에 따라 차이가 있습니다.
탄화수소계 가스의 연소방정식
공기비를 m, 과잉 공기율을 a라고 하면, 다음과 같은 관계가 성립한다.
과잉공기 = 실제의 공기량 - 이론 공기량
과잉공기율 = a = 과잉공기/이론공기량×100 = (m-1)×100
공기비 = m = 실제의 공기량/이론 공기량
이론 연소 폐가스량은 가스의 성분이 정해지면 연소의 화학방정식에 의해 계산으로 구할 수가 있다.
Go = CO2 + CO + H2 + N2 + ∑(m+n/4) CmHn + 0.79Ao
여기에서
Go : 이론 연소폐가스량 Nm3/Nm3
Ao : 이론 공기량 Nm3/Nm3
CO2, CO, H2, N2, CmHn : 가스 1Nm3중의 각성분의 함유량 Nm3
이론 연소온도는 연료가 완전 연소하고 연소과정에서 외부로의 열손실이 전혀 없다고 가정하였을 때의 연소 가스온도를 말하고 다음식으로 표현된다.
T = (H＋q)/∑(qi CPi)
여기에서 T : 이론연소 온도 ℃
H : 가연성 가스의 진발열량 kcal/Nm3
q : 공기 및 가연성가스의 보유열량 kcal/Nm3
qi : 연소생성물의 각 성분량 Nm3/ Nm3
CPi : 연소생성물의 정압 평균 비율 kcal/ Nm3 deg
0 ℃의 연료가 0 ℃ 이론 공기량으로 연소하였을때의 이론연소온도를 최고이론 연소온도라 한다.
연소하였을때 실제로는 연소과정중 열은 방사와 전도등에 의해 주위벽과 수열면에 전달되어 잃어버리므로서 실제의 온도는 이론 연소온도보다 낮은 온도로 된다.
분젠 연소온도는 가스의 종류, 1차공기비, 불꽃내부에 있어서에 위치에 의하여 달라지며 측정방법에 의해서도 영향을 받기 쉬우므로 정확한 온도분포를 얻는다는 것은 어려우며 그림 2-3은 공기중에 있어서 분젠버너 불꽃의 온도를 실측한 한예를 나타낸다. 불꽃 온도중에서 최고온도로 되는 위치는 내염불꽃의 바로 윗부분으로 공급가스로서는 약 1700℃ 이다.
한편, 이때 이론 연소온도를 구하면 약 2050℃로 된다.
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