Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания
Процесс горения – это совокупность химических реакций окисления его горючих компонентов, сопровождающихся выделением значительного количества теплоты. При организации этого процесса необходимо создать условия, при которых происходит наиболее полный переход химиически связанной энергии в теплоту образующихся продуктов горения. Скорость химических реакций возрастает с увеличением температуры, поэтому в топках котлов обеспечивается непрерывный равномерный подвод окислителя в достаточном количестве и поддерживание высокого уровня температур.
Определим теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания топлива.
Минимальное количество воздуха 
, достаточное для полного выгорания единицы массы топлива, называют теоретически необходимым количеством воздуха.
Для твердого топлива теоретические объемы продуктов сгорания, при коэффициенте избытка воздуха в топке 
, определяются по следующим формулам [2]:
Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания твердого топлива:
(1)
V0=0.0889(61.1+0.375*2.5)+0.265*4.1-0.033*8.5=6.3 
.
Теоретический объем азота в продуктах сгорания:
(2)
VN20=0.79*6.3+0.8(1.2/100)=4.98 .
Объем трехатомных газов:
(3)
VRO2=0.0187*(61.1+0.375*2.5)=1.16 .
Теоретический объем водяных паров:
(4)
VH2O0=0.0124*(9*4.1+14)+0.0161*6.3=0.73
|
|
|
Теоретический объем образующихся дымовых газов 
составляет:
(5)
=4,98+1.16+0.73=6.87 .
Определяем средний коэффициент избытка воздуха в газоходе для каждой поверхности нагрева.
Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к 
соответствующих присосов воздуха (Dα). Коэффициент присоса воздуха. Значения присосов избытка воздуха из [таблица 3.1., 2]:
где 
– коэффициент избытка воздуха за конвективной частью;
Средний коэффициент избытка воздуха:
(6)
где 
– коэффициент избытка воздуха перед газоходом; 
– коэффициент избытка воздуха после газохода.
топка:
𝛼ср= (1.15+1.18)/2 = 1.165
конвективная часть:
𝛼ср= (1.18+1.22)/2 = 1.2
Определим избыточное количество воздуха для каждого газохода:
(7)
Vизв10=6.3(1.165-1)= 1.0395 
Vизв20=6.3(1.2-1)= 1.26
Действительный объем водяных паров:
(8)
VH2O=0.73+0.0161(1.165-1)6.3 = 0.746
VH2O=0.73+0.0161(1.2-1)6.3 = 0.75
Объем дымовых газов:
(9)
Vr= 1.16+4.98+0.73+(1.165-1)6.3= 7.91
Vr= 1.16+4.98+0.73+(1.2-1)6.3= 8.13
|
|
|
Объемные доли трехатомных газов 
их сумма 
, масса дымовых газов при сжигании твердого топлива 
, и безразмерная концентрация золы в дымовых газах рассчитываются по зависимостям:
(10)
rRO2=1.16/7.91 = 0.146
rRO2=1.16/8.13 = 0.142
(11)
rH2O=0.746/7.91 = 0.094
rH2O=0.746/8.13 = 0.092
(12)
rп=0.094+0.146 = 0.24
rп=0.092+0.142 = 0.234
(13)
𝜇эл = (10*8.6*0.95)/7.91= 10.33 
𝜇эл = (10*8.6*0.95)/8.13= 10.05
где 
– доля золы топлива, уносимой газами, в долях золы от единицы, принимается для камерных топок при сжигании твердого топлива [2] = 0,95;
Результаты занесем в таблицу 4:
Таблица4. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов
| Величина | Теоретические объемы: V0=6.3 VRO2=1.16 | ||
| газоход
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||