2.3 Объемы воздуха и продуктов сгорания

Объемы воздуха и продуктов сгорания рассчитываются на 1 м³ газообразного топлива при нормальных условиях (О °С и 101,3 кПа).

Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания заданного топлива при полном его сгорании (α= 1) принимаются по таблице XIII Приложения и заносятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4. -Теоретические объемы воздуха и продуктов сгорания

Наименование величины	Условное обозначение	Величина, м3 /м3
1. Теоретический объем воздуха
2. Теоретические объемы продуктов сгорания: -трехатомных газов;
- азота;
-водяных паров

Объемы газов при полном сгорании топлива и α > 1 определяются для каждого газохода по формулам, приведенным в таблице 2.5.

Данные расчетов заносятся в эту же таблицу.

Т а б л и ц а 2.5 -Действительные объемы газов (м³ /м³ ) и их объемные доли при α> 1

Величина	Поверхность нагрева
	топка	первый конвектив­ный пучок	второй конвектив­ный пучок	эконо­майзер
1. α= αср
2. = +0,0161 (α-1)
3. = + + +(α- 1)
4. r =
5. r =
6. rп.= r + r
7. Gr

Пояснения к таблице 2.5

Коэффициент избытка воздуха α= α_ср принимается по таблице 2.3;

= , берутся из таблицы 2.4, м³/м³;

- объем водяных паров при α> 1, м³ /кг;

- объем дымовых газов при α> 1, м³/кг;

r - объемная доля водяных паров;

r - объемная доля трехатомных газов;

r_п - объемная доля водяных паров и трехатомных газов;

G_r - масса дымовых газов,

где – плотность сухого газа при нормальных условиях, кг/м³ принимается по таблице 2.1

d_{г.тл. .}=10 гр./м³. – влагосодержание газообразное топлива, отнесенное к 1м³ сухого газа.

2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания считаются для каждого значения коэффициен­та избытка воздуха α в области, перекрывающей ожидаемый диапазон температур в газоходе.

Заполняются таблицы 2.6 и 2.7.

Таблица 2.6 – Энтальпии 1 м³ воздуха и продуктов сгорания

,	(сθ)со2	(сθ)N2	(сθ)н2о	(сθ)в
	кДж/м3
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
100

Таблица 2.6 заполняется только в том случае, если теорети­ческая энтальпия продуктов сгорания считается по формуле (2.2).

Пояснения к таблице 2.6

Энтальпии 1 м³ углекислого газа (сθ)со₂ , азота (сθ)N₂, водяных паров (сθ)н₂о и воздуха (сθ)в принимаются по данным таблицы XlV Приложения.

Таблица 2.7 - Энтальпии воздуха и продуктов сгорания при α >1

Поверхности нагрева	θ(t) °С	Iо.Г	Iо.В		(α-1) Iо.В		IГ		∆ IГ
		кДж/м3
Топка, вход в первый конвективный пучок и пароперегреватель αт =	2000
	1800
	1600
	1400
	1200
	1000
	800
Первый конвектив­ный пучок и паропе­регреватель (вход во второй конвектив­ный пучок) αк.п.1 =	1000
	800
	600
	400
	200
Второй конвектив­ный пучок (вход в экономайзер) αк.п.ll =	600
	400
	200
Экономайзер αэк. =	400
	200
	100

Пояснения к таблице 2.7

Данные для расчета энтальпий принимаются из таблиц 2.4 и 2.6.

Энтальпия газов при коэффициенте избытка воздуха α = 1 и температуре газов θ, °С, принимается по таблице XVI Приложения или рассчитывается по формуле:

I_о.Г = (сθ)со₂ + (2.2)

Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха для полного сгорания газа при температуре t, °С, принимается по таблице XVI Приложения или определяется по формуле:

I_о.В = (сθ)в, кДж/м³ (2.3)

Энтальпия действительного объема дымовых газов на 1 м³ топлива при температуре θ, °С :

I_Г = I_о.Г + (α-1) I_о.В , кДж/м³ (2.4)

Изменение энтальпии газов:

∆I_{Г =} I_Гi-1 - I_Гi , кДж/м³, (2.5)

где I_Гi - расчетное значение энтальпии, кДж/м³ ;

I_Гi-1 - предыдущее по отношению к расчетному значение энтальпии, кДж/м³ .

Показатель ∆I_Г снижается по мере уменьшения температуры газов θ, °С. Нарушение этой закономерности указывает на наличие ошибок в расчете энтальпий.

Таблицей 2.7 придется постоянно пользоваться в дальнейших расчетах. По ней опреде­ляется энтальпия по известной температуре или температура по известной энтальпии. Расчеты ведутся методом интерполяции по следующим формулам:

- энтальпия по заданной температуре θ

I = + I_min , кДж/м³ (2.6)

или

I = I_max - , кДж/м³ (2.7)

температура по заданной энтальпии I

θ = +θ_min , °С (2.8)

или

θ = θ_max - , °С (2.9)

где энтальпии газов I_max, I_min принимаются по графе I_Г, а энтальпии воздуха - I_max, I_min по гра­фе I_о.В. таблицы 2.7.

Примеры расчета интерполяцией

Исходные данные для расчета (из I-θ таблицы)

θ(t) °С	Iо.В, кДж/м3	IГ , кДж/м
600	8872	11858
400	5793	7706

Расчеты:

а) при известной температуре газов θ = 540 °С

I_Г =

кДж/м³;

б) при известной энтальпии газов I_Г = 8420 кДж/м³

θ = = 434,4 °С