2.3 Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют теплосодержанием (энтальпией) воздуха или продуктов сгорания. При выполнении расчетов принято энтальпию воздуха и продуктов сгорания относить к 1м3 (при нормальных условиях) газообразного топлива.
Расчет энтальпий продуктов сгорания производим при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева (значения коэффициента избытка воздуха после поверхности нагрева берем из таблицы 3).
1. Энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур для газа (кДж/м3):
,
где: (св энтальпия 1м3 воздуха, кДж/м3, принимается для каждой выбранной температуры;
теоретический
объем воздуха, необходимый для горения.
2. Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур (кДж/м3):
,
где: (сRO2, (сN2, (сH2O энтальпии 1м3 трехатомных газов, теоретического объема азота, теоретического объема водяных паров (принимаются для каждой выбранной температуры, кДж/м3);
– объемы
трехатомных газов, теоретический объем
азота и водяного пара, берутся из таблицы
3, м3/м3.
3. Энтальпия избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур при коэффициенте избытка воздуха (кДж/м3):
;
4. Энтальпия продуктов сгорания для газообразного топлива для всего выбранного диапазона температур (кДж/м3):
;
Результаты расчета энтальпии продуктов сгорания по газоходам котлоагрегата сводим в таблицу.
Энтальпия воздуха и продуктов сгорания в газоходах котла, I=f()
Таблица 4
Поверхность нагрева |
Температура после поверхности нагрева,°С |
кДж/м3 |
кДж/м3 |
кДж/м3 |
I, кДж/м3 |
Верх топочной камеры, т=1,1 |
2000
|
29418,18 |
35882,59 |
2941,82 |
38824,41 |
1900 |
27810,42 |
33885,39 |
2781,04 |
36666,43 |
|
1800 |
26202,66 |
31875,63 |
2620,27 |
34495,90 |
|
1700 |
24633,18 |
29899,37 |
2463,32 |
32362,69 |
|
1600 |
23073,27 |
27935,66 |
2307,33 |
30242,99 |
|
1500 |
21503,79 |
25980,34 |
2150,38 |
28130,72 |
|
1400 |
19934,31 |
24058,50 |
1993,43 |
26051,93 |
|
1300 |
18364,83 |
22124,11 |
1836,48 |
23960,59 |
|
1200 |
16843,20 |
20223,21 |
1684,32 |
21907,53 |
|
1100 |
15312,00 |
18372,56 |
1531,20 |
19903,76 |
|
1000 |
13780,80 |
16538,65 |
1378,08 |
17916,73 |
|
900 |
12297,45 |
14704,74 |
1229,74 |
15934,48 |
|
800 |
10852,38 |
12904,33 |
1085,24 |
13989,57 |
|
I котельный пучок, αк.п.=1,15
|
900 |
12297,45 |
14704,74 |
1844,62 |
16549,36 |
800 |
10852,38 |
12904,33 |
1627,86 |
14532,19 |
|
700 |
9397,74 |
11137,42 |
1409,66 |
12547,08 |
|
600 |
7962,24 |
9429,12 |
1194,34 |
10623,46 |
|
500 |
6565,02 |
7766,88 |
984,75 |
8751,05 |
|
400 |
5196,51 |
6129,77 |
779,48 |
6909,25 |
|
300 |
3866,28 |
4538,71 |
579,94 |
5118,65 |
|
200 |
2555,19 |
2993,70 |
383,28 |
3376,98 |
|
II котельный пучок, αк.п.=1,25 |
900 |
12297,45 |
14704,74 |
3074,36 |
17779,10 |
800 |
10852,38 |
12904,33 |
2713,09 |
15617,42 |
|
700 |
9397,74 |
11137,42 |
2349,43 |
13486,85 |
|
600 |
7962,24 |
9429,12 |
1990,56 |
11419,68 |
|
500 |
6565,02 |
7766,88 |
1641,25 |
9408,13 |
|
400 |
5196,51 |
6129,77 |
1299,13 |
7428,90 |
|
300 |
3866,28 |
4538,71 |
966,57 |
5505,28 |
|
200 |
2555,19 |
2993,70 |
638,80 |
3632,50 |
|
Водяной экономайзер, αэк=1,35 |
400 |
5196,51 |
6129,77 |
1818,78 |
7948,55 |
300 |
3866,28 |
4538,71 |
1353,20 |
5891,91 |
|
200 |
2555,19 |
2993,70 |
894,32 |
3888,02 |
|
100 |
1272,81 |
1482,20 |
445,48 |
1927,68 |
Данные таблицы 4 позволяют в последующих расчетах по температуре продуктов сгорания определять их энтальпию:
;
или, наоборот, по энтальпии продуктов сгорания их температуру:
При этом производится линейная интерполяция в интервале температуры 100°С. Iб, Iм энтальпии, соответствующие большей и меньшей температурам искомого интервала температур, приведенным в таблице 4; tизв температура, для которой вычисляется энтальпия, °С; tм температура, соответствующая меньшей энтальпии искомого интервала, °С; Iизв ‑ энтальпия, по значению которой определяется температура.