4 Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

4.1 Определение объемов воздуха и продуктов сгорания

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг твердого топлива, при избытке α = 1 и нормальных условиях (101,3 кПа; 0 °С)

= 5,29м³/кг.

Объемы продуктов сгорания, получающиеся при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α = 1):

- азота

= 4,19м³/кг;

- трехатомных газов

= 0,94м³/кг;

- водяных паров

= 0,55м³/кг.

Различия между расчетными и табличными значениями объемов продуктов сгорания при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха не значительные, поэтому для расчета приняты табличные значения.

Действительные объемы водяных паров и дымовых газов при избытке воздуха α > 1 определяются по формулам /1/:

;

;

где - объем водяных паров, получающийся при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α = 1)/1/

- теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг твердого топлива, при избытке α = 1 и нормальных условиях (101,3 кПа, 0°С) равен = 5,29м³/кг /1/ Приложение Ж.

- объем трехатомных газов, получающихся при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α = 1)

- объем азота, получающегося при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α = 1)

Объемные доли трехатомных газов и водяных паров соответственно:

, .

Масса продуктов сгорания, кг/кг:

Концентрация золы в продуктах сгорания:

.

Избыток воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры получается прибавлением к соответствующих присосов воздуха, т.е.

,

где i – номер поверхности нагрева по ходу дымовых газов.

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива, при избытке α =1 и нормальных условиях (101,3 кПа, 0°С) равен /Приложение Ж.

Объемы продуктов сгорания, получающиеся при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (α =1) /1/:

• азота

• трехатомных газов

• водяных паров

• объемы продуктов горения

• зольность %.

Расхождение расчетных объемов с табличными <1%, для дальнейших расчетов используем табличные значения.

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки , присосы воздуха в газоходах отдельных поверхностей нагрева равны т. 4.2.

Доля уноса золы из топки / т. 4.3

Результаты расчетов объемов продуктов горения сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Средние характеристики продуктов сгорания в газоходах поверхностей нагрева

Величина	Единица измерения	; ; ;
		газоходы
		топка, ширмы	1 к.пе	2 к.пе	эк	вп
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью	-	1,15	1,165	1,18	1,26	1,32
Среднее значение коэффициента избытка воздуха в газоходе	-	1,15	1,16	1,17	1,22	1,29
Объем водяных паров		0,562775	0,56362	0,564479	0,568737	0,574699
Объем продуктов сгорания		5,83	5,84	5,85	5,9	5,97
Объемная доля сухих трехатомных газов	-	0,16123	0,16095	0,160684	0,159322	0,157454
Объемная доля водяных паров	-	0,096531	0,09651	0,096492	0,096396	0,096264
Суммарная объемная доля	-	0,257766	0,25747	0,257176	0,255718	0,253718
Масса образующихся газов при сжигании 1 кг топлива		8,625051	8,69413	8,763226	9,108663	9,592275
Концентрация золы		0,035246	0,03496	0,03469	0,033375	0,031692