2.2. Расчет теоретических и действительных объемов возду­ха и продуктов сгорания

Расчет теоретических объемов возду­ха и продук­тов сгорания (при ).Все объемы воздуха и продуктов сгорания рас­считы­вают на 1 м³ га­зооб­разного топлива. Расчеты производят в следующей по­следовательности:

Вычисляют теоретический объем воздуха, не­обхо­димый для полного сгорания газообразного топлива, м³/м³

;

где m – число атомов углерода; n – число атомов водорода.

Рассчитывают теоретические объемы продук­тов сгорания для сухого газообразного топ­лива, м³/м³:

–объем трехатомных газов

;

–объем азота (двухатомных газов)

;

–объем водяных паров

,

где d_гт – влагосодержание газообразного топ­лива, отнесенное 1 м³ сухого газа, г/м³.

Расчет действительных объемов воз­духа и про­дуктов сгорания (при ). Расчет ведут в следующей последовательности:

1. Определяют объем воздуха при , м³/кг (м³/м³)

_{=1,15∙9,52=10,95} м³/м³

2. Объемы продуктов сгорания твердых, жидких и га­зообразных топлив при отличаются от теоретиче­ских на величину объемов воздуха и водяных паров, поступающих в теплогенератор за счет избы­точного воздуха (присосов атмосферного воздуха).

Так как присосы воздуха не содержат трех­атом­ных газов, то действительный объем этих газов не зависит от коэффициента избытка воздуха и во всех газоходах остается постоянным, т.е равным теоретиче­скому объему.

;

–объем двухатомных газов, м³/кг (м³/м³)

;

–объем водяных паров, м³/кг (м³/м³)

;

–суммарный объем дымовых газов, м³/кг (м³/м³)

;

3. Объемные доли трехатомных газов и во­дяных паров, равные парциальным давлениям этих газов при общем давленииP = 0,1 МПа, соответ­ственно равны

Определяют суммарную объемную долю трехатомных газов и водяных паров

2.3. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания

При выполнении расчетов энтальпию воздуха и продуктов сгорания относят к 1 кг твердого, жидкого или к 1 м³ газообразного топлива. Расчет энтальпий производят при фактических коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева. Расчет следует производить для всего возможного диапазона температур после поверхностей, так как эти темпера­туры неизвестны.

Определение энтальпий производят в следующей последовательности:

1. Вычисляют энтальпию теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур для твердого и жидкого топлив, кДж/кг и газообраз­ного топлива, кДж/м³

,

где (ct)_в – энтальпия 1 м³ воздуха, кДж/м³.

2. Энтальпию теоретического объема продуктов сгорания , кДж/кг (кДж/м³), рассчитывают для всего выбранного диапазона температур

,

где (ct), (ct), (ct) – энтальпии 1 м³ соот­ветственно трехатомных газов, азота и водяных паров, кДж/м³.

Удельную энтальпию трехатомных газов (ct) счи­тают равной удельной энтальпии диоксида углерода (ct).

3. Определяют энтальпию продуктов сгорания, при коэффициенте избытка воздуха >1,кДж/кг (кДж/м³)

,

Результаты расчетов энтальпий продуктов сгора­ния по всем поверхностям нагрева теплогенератора сводят в таблицу 2.3.

По данным табл. 2.3 на миллиметровой бумаге стро­ят график зависимости энтальпии продуктов сго­рания от температуры It-диаграмму (рис. 2.1).

It-диаграмма позволяет в последующих расчетах определить для заданного коэффициента избытка воз­духа энтальпию продуктов сгорания при любой их тем­пературе и наоборот.

Таблица 2.3

Энтальпия продуктов сгорания (It-таблица)

			, кДж/кг (кДж/м3)
			Коэффициенты избытка воз­духа по участкам газового тракта
900	14700	12195	16530	X	X	X
1600	27923	22877	31355	X	X	X
2200	39916	32358	44770	X	X	X
300	4553	3836	X	5512	X	X
700	11136	9320	X	13466	X	X
1000	16535	13670	X	19953	X	X
200	2990	2532	X	X	3876	X
400	6133	5160	X	X	7939	X
600	9427	7902	X	X	12193	X
100	1483	1257	X	X	X	2137
200	2990	2532	X	X	X	4307
300	4553	3836	X	X	X	6448