Объемы газов, объемные доли трехатомных газов

 

Рассчитаем теоретически необходимый объем воздуха при α = 1, определяют по формулам для газообразного топлива [12]:

 

, (7.1)

 

где m и n — числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, входящих в состав топлива.

 

м³/м³

 

Теоретические объемы продуктов сгорания топлива.

Объем трехатомных газов [12]:

 

, (7.2)

 

м³/м³

 

Теоретический объем азота [12]:

, (7.3)

 

м³/м³

Теоретический объем водяных паров [12]:

 

, (7.4)

 

где d_г.тл — влагосодержание топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа (г/м³);

при t_г.тл = 10°С, тогда:

 

м³/м³

 

Коэффициент избытка воздуха принимаем α=1,1.Котел считается газоплотным, следовательно, коэффициент избытка воздуха по всему объему котла остается постоянным.

Определим объем двухатомных газов и водяных паров по формулам:

При избытке воздуха α > 1 расчет ведется по следующим формулам [12]:

объем азота:

 

, (7.5)

 

м³/м³

 

 

Объем водяных паров:

 

, (7.6)

 

м³/м³

 

Полный объем воздуха:

 

(7.7)

 

м³/м³

 

Суммарный объем дымовых газов:

 

(7.8)

 

м³/м³

 

Объемные доли трехатомных газов равные парциальным давлениям газов при общем давлении 0,1 МПа, подсчитываем по формулам:

 

, (7.9)

 

 

, (7.10)

 

 

(7.11)

 

Сведем расчеты в таблицу 7.2

Таблица 7.2

Коэффициенты расходов воздуха, объемы продуктов сгорания топлива и их относительные величины

Наименование величин	Обозначение	Размерность	Поверхность нагрева (топка поворотная камера и пучки дымогарных труб)
Коэффициент расхода воздуха	α	б/р	1,1
Действительный объем водяных паров	VН2О	м³/м³	2,18
Действительный объем продуктов сгорания	Vг	м³/м³	11,76
Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания	rRО2	б/р	0,09
объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания	rН2О	б/р	0,19
Суммарная доля водяных паров и трехатомных газов	rп	б/р	0,28

 

Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха

 

Теплосодержание продуктов сгорания обозначается Iг, кДж/м³. Данные таблиц или расчета теоретических энтальпий при постоянном значении коэффициента расхода воздуха заносят в таблицу 7.3.

В общем случае [12]:

 

, (7.12)

,

где и - теоретические теплосодержания газов и воздуха, принимаются из таблицы XVI [3].

- температура газов, °С,

- теплоемкости трехатомных газов, водяных паров, азота и холодного воздуха (при температуре tхв) и постоянном давлении (равном атмосферному) [13], кДж/м³

Теплосодержание воздуха, кДж/м³

 

(7.13)

Таблица 7.3

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания, кДж/м³

, °С	, кДж/м³	, кДж/м³	, кДж/м³ при α=1,1
	1 537	1 317	1 669
	3 104	2 651	3 369
		4 016	5 135
	6 362	5 381	6 900
		6 810	8 759
	9 794	8 240	10 618
	11591,5	9 724	12 564
	13 389	11 208	14 510
		12 742	16 537
	17 137	14 276	18 565
		15 844	20 646
	20 987	17 413	22 728
		19 011	24 831
	24 873	20 609	26 934
	26880,5	22 232	29 104
	28 888	23 856	31 274
		25 489	33 482
		27 122	35 690
		28 780	37 920
		30 438	40 150
		32 105	42 403
		33 773	44 655