1. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорании

1.1. Определение коэффициентов избытка воздуха по газоходам

Коэффициент избытка воздуха по мере движения продуктов сгорания по газоходам котельного агрегата увеличивается. Присос воздуха принято выражать в долях теоретического ко­личества воздуха, необходимого для горения:

,

(1.1.1)

где – количество воздуха, присасываемого в соответ­ствующий газоход агрегата, приходящееся на 1 кг сжигаемого жидкого топлива или на 1 м³ газа при нормальных условиях, м³/кг или м³/м3.

Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью на­грева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к соответствующих присосов воздуха:

,

(1.1.2)

где – номер поверхности нагрева после топки по ходу продук­тов сгорания; – коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.

Расчетные значения присосов воздуха в топку и в газоходы паровых и водогрейных котлов при номинальной нагрузке принимаем согласно таблице 2.1 и таблице 2.2 [МУ для выполнения расчетной работы №1]:

, ,

Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью на­грева

,

,

1.2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

При тепловом расчете паровых и водогрейных котлов определяются теоретические и действительные объемы воздуха и продуктов сгорания.

1. Определяется теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания газа (м³ воздуха/м³ газа) по формуле:

,

(1.2.1)

где – число атомов углерода; – число атомов водорода.

2. Определяется теоретический объем азота в продуктах сгорания, образующихся при сжигании газа (м³/м³) по формуле:

, м3/м3

(1.2.3)

3. Определяется объем трехатомных газов:

,

(1.2.4)

м³/м³.

4. Определяется теоретический объем водяных паров по формуле:

,.

(1.2.5)

м³/м³.

5. Определяется средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева

,

(1.2.6)

где – коэффициент избытка воздуха перед газоходом; – коэффициент избытка воздуха после газохода.

,

,

6. Избыточное количество воздуха для каждого газохода

, м3/м3. Аналогично для других поверхностей нагрева. Результаты приведены в таблице 1.2.

(1.2.7)

7. Действительный объем водяных паров образующихся при сжигании газа (м³/м³):

, м3/м3. Аналогично для других поверхностей нагрева. Результаты приведены в таблице 1.2.

(1.2.8)

8. Действительный суммарный объем продуктов сгорания

, м3/м3. Аналогично для других поверхностей нагрева. Результаты приведены в таблице 1.2.

(1.2.9)

9. Определяются объемные доли трехатомных газов и водяных паров, а также суммарная объемная долю по формулам:

;	(1.2.10)
;	(1.2.11)
. Аналогично для других поверхностей нагрева. Результаты приведены в таблице 1.2.	(1.2.12)

Таблица 1.2 - Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов

Величина	Теоретические объемы: V0=9,47м3/ м3; V0N2=7,49м3/ м3; VRO2 =0,999м3/ м3; V0H2O=2,15м3/ м3;
	Газоход
	Топка		Конвективные пучки	Экономайзер
Коэффициент избытка воздуха после поверхности нагрева	1,1		1,15	1,25
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева	1,075		1,125	1,2
Избыточное количество воздуха, м3/кг	0,71		1,184	1,894
Объем водяных паров, м3/кг	2,161		2,169	2,18
Полный объем продуктов сгорания, м3/кг	11,36		11,84	12,563
Объемная доля трехатомных газов	0,087		0,084	0,08
Объемная доля водяных паров	0,19		0,182	0,172
Суммарная объемная доля	0,277		0,266	0,252