Определение расхода воздуха

Количество окислителя (кислорода), необходимого для полного горения единицы топлива, определяется на основе стехиометрических соотношений горючих компонентов и окислителя. Рассчитанное количество окислителя по стехиометрическим уравнениям представляет собой теоретически необходимое количество кислорода (Vо₂) для полного сжигания единицы топлива до СО₂ и Н₂О.

Для сжигания 1 м³ газового топлива требуется кислорода

(8)

На 1 кг твердого или жидкого топлива теоретически необходимое количество кислорода составит (коэффициенты см. табл. 3):

(9)

Таблица 3

Расход кислорода и выход продуктов полного

горения твердого и жидкого топлива

Компоненты топлива	Расход кислорода для полного горения	Вход продуктов полного горения, м^3/кг
м^3/кг	кг/кг
Углерод	22,4/12=1,867	32/12=2,667	1,867
Водород	22,4/(2×2)=5,6	32/(2×2)=8,0	11,2
Сера	22,4/32=0,7	32/32=1,0	0,7

В атмосферном воздухе содержится 79% N₂ и 21% O₂. Таким образом, азота по объему в 79/21 = 3,762 раза больше, чем кислорода. Учитывая это, теоретически необходимый расход атмосферного воздуха (L_o) можно определить из выражения

(10)

При обогащении воздуха кислородом отношение K = N₂/O₂ уменьшается. Тогда теоретически необходимое количество воздуха на сжигание единицы топлива составит

(11)

На практике топливо сжигается с количеством окислителя, превышающим теоретически необходимое. Величина, представляющая отношение фактического расхода воздуха (L_n) к теоретически необходимому расходу воздуха, называется коэффициентом расхода воздуха

(12)

Величина коэффициента расхода воздуха при сжигании топлива с недостатком воздуха меньше единицы. При сжигании топлива с избытком воздуха, коэффициент расхода воздуха n больше единицы. Величина его зависит от агрегатного состояния топлива и от конструкции топливосжигающих устройств (табл. 4).

Таблица 4

Рекомендуемые значения коэффициентов расхода воздуха

Условие сжигания топлива	Коэффициент расхода воздуха
Слоевые топки для сжигания твердого топлива	1,20...1,40
Горелки для сжигания пылевидного топлива	1,20...1,30
Форсунки низкого давления	1,15...1,20
Форсунки высокого давления	1,10...1,15
Горелки с внешним смешиванием	1,10...1,15
Горелки с улучшенным смешиванием	1,05...1,08
Горелки с предварительным смешиванием	1,01...1,05

Следует учесть, что атмосферный воздух содержит некоторое количество влаги. Влажность воздуха определяется влагосодержанием (d_в, г/м³), может быть определена при условии насыщения для соответствующей температуры воздуха по прил. 1.

Поскольку масса влаги, содержащаяся во влажном воздухе d_в, будет занимать объем равный: то теоретически необходимый и фактический расход влажного воздуха для сжигания единицы топлива может быть определен:

(13)

Дата добавления: 2015-10-16