Необходимое для горения количество воздуха

Кислород, необходимый для горения, подводится к топливу в виде составной части воздуха, в состав которого входит 23 части по весу кислорода, около 77 частей азота и незначительное количество углекислоты и паров воды; из этих составных частей воздуха для горения необходим только кислород, остальные составные части для горения бесполезны. Для полноты горения топлива необходимо, чтобы сгорание его происходило при достаточно высокой температуре; воздух подводимый для горения, охлаждая продукты горения, способствует понижению этой температуры, следовательно частью ухудшает условия горения, поэтому количество воздуха должно быть строго согласовано с количеством топлива и его свойствами и не должно превышать определенного предела. Количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания данного топлива, может быть определено совершенно точно, на основании нижеследующих соображений, если известен элементарный состав топлива. Для получения одного килограмма кислорода из воздуха - последнего необходимо 100/23=4,35 кг .Углерод при полном сгорании дает углекислоту, которая состоит из 12 частей по весу углерода и 32 частей кислорода; следовательно для получения углекислоты на 1 килограмм углерода требуется 32/12=8/3 кг. кислорода; точно также при полном сгорании водорода в воду на 1 килограмм водорода требуется 8 килограммов кислорода; следовательно, если данное топливо состоит из С процентов углерода, Н процентов водорода и О процентов кислорода, то количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 килограмма такого топлива, должно быть: ((8/3C+8(H-0/8)) * 3,37/100 куб. метров Так, напр., в состав жирного каменного угля входят 82% по весу углерода, 5% водорода 6,5% кислорода, поэтому количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 килограмма такого угля, будет: (8*82/3+(5-6,5/8)) * 0,0337 = 8,5 куб. метр. Полученные по такому расчету количества будут представлять собою теоретически необходимые для горения топлива количества воздуха, достаточные лишь при существовании всех вполне благоприятных для горения условий, при которых весь кислород воздуха будет участвовать в горении; для этого необходимо, чтобы весь этот воздух вполне перемешивался с полезными для горения элементами топлива, приведенными предварительно в газообразное состояние, и чтобы это перемешивание происходило при достаточно высокой температуре, необходимой для горения; но достижение этих условий на практике крайне затруднительно и в большинстве случаев часть воздуха проходит мимо топлива, пока оно еще не разложилось на составные элементы, или же перемешивается с ними при недостаточно высокой температуре и, таким образом, не участвует в горении, в виду чего, для достижения возможной полноты горения, количество воздуха, подводимое к топливу, должно быть несколько больше того, которое получается по расчету; это практически необходимое количество воздуха для твердых сортов топлива почти в 2 раза больше теоретического, для жидкого топлива оно в 1,2 до 1,4 раз больше теоретического, для газообразного же топлива оно почти равно теоретическому, так как при газообразном топливе возможно достигнуть почти полного перемешивания его с воздухом. Как теоретически так и практически необходимые количества воздуха для разных сортов топлива указаны в таблице № 2. Последние, то есть практически необходимые количества и принимаются во внимание при расчете отверстий для подведения воздуха к топливу в приборах, назначенных для его сжигания. В результате сгорания топлива получаются продукты горения, проводимые по дымооборотам приборов, которым они и отдают заключающуюся в них теплоту; для определения площади сечения этих дымооборотов необходимо знать объем получающихся продуктов горения; последние при полном горении состоят из: а) углекислоты и воды, получающихся при сгорании углерода и водорода; б) паров гигроскопической воды; в) азота, освободившегося из воздуха, и г) избытка воздуха, не участвовавшего в горении.