Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

Количество теплоты, содержащееся в воздухе или продуктах сгорания, называют энтальпией (теплосодержанием) воздуха или продуктов сгорания.

Энтальпии воздуха и продуктов сгорания рассчитывается на 1 м³ сухого газообразного топлива при нормальных условиях (101, 3 кПа и 0 °С). Значения энтальпии рассчитываются в заданном интервале температур.

Расчет энтальпий продуктов сгорания производится при действительных коэффициентах избытка воздуха после каждой поверхности нагрева.

Определение энтальпий воздуха и продуктов сгорания производится в следующей последовательности:

1. Вычисляется энтальпия теоретического объема воздуха для всего выбранного диапазона температур, кДж/м³.

, (11)

где – теоретический объём воздуха, необходимый для сгорания 1м³ газа,

- средняя теплоемкость воздуха, кДж/(м³°С),

- температура дымовых газов, °С,

2. Определяется энтальпия теоретического объема продуктов сгорания для всего выбранного диапазона температур, кДж/м³.

(12)

- энтальпия продуктов сгорания, кДж/м³; кДж/кг;

- объем трехатомных газов, м ³/м³; м³/кг;

- теплоемкость трехатомных газов, кДж/(м^3.о С);

- теоретический объем азота, м³/м³; м³/кг;

- теплоемкость азота, кДж/(м^{3. о} С);

- теоретический объем водяных паров, м³/м³; м³/кг;

- теплоемкость водяных паров, кДж/(м^3.К).

3. Определяется энтальпия избыточного количества воздуха для всего выбранного диапазона температур, кДж/м³.

, (13)

4. Определяется энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха α > 1

(14)

В уравнениях (11) и (12) указаны С_в, С_RO2, C_H2O, C_N2 -теплоемкости воздуха, трехатомных газов, водяных паров и азота при постоянном давлении, кДж/(м^{3 о}С); их значения приведены в [1]. В формуле (15) указана C_зл -теплоемкость золы, кДж/(кг ^оС), которая также берется из [1].

Расчеты ведем при условии отсутствия химической неполноты сгорания топлива или при наличии незначительной химической неполноты горения.

Средние теплоемкости воздуха и газов приведены в таблице 4.

Результаты расчетов сводим в таблицу 5.

Таблица 3

Средние теплоемкости, кДж/(м^{3 о}С) воздуха, газов и золы при температуре от 0 до 2100 ^оС.

u, оС	св	сRO2		cH2O	cз
	1, 300	1, 700	1, 296	1, 505	0, 810
	1, 307	1, 787	1, 300	1, 522	0, 850
	1, 317	1, 863	1, 307	1, 542	0, 880
	1, 329	1, 930	1, 316	1, 565	0, 903
	1, 343	1, 989	1, 328	1, 590	0, 920
	1, 356	2, 041	1, 340	1, 615	0, 937
	1, 371	2, 088	1, 356	1, 641	0, 949
	1, 384	2, 131	1, 367	1, 668	0, 961
	1, 398	2, 169	1, 380	1, 696	0, 976
	1, 410	2, 204	1, 392	1, 723	0, 987
	1, 421	2, 241	1, 403	1, 750	1, 000
	1, 433	2, 264	1, 414	1, 777	1, 008
	1, 443	2, 290	1.425	1, 803	1, 050
	1, 458	2, 314	1, 435	1, 828	1, 134
	1, 462	2, 335	1, 444	1, 853	1, 160
	1, 471	2, 356	1, 453	1, 876	1, 176
	1, 479	2, 374	1, 461	1, 900	1, 218
	1, 487	2, 391	1, 469	1, 921	1, 218
	1, 494	2, 417	1, 476	1, 942	1, 260
	1, 501	2, 422	1, 483	1, 963	1, 260
	1, 544	2, 444	1, 494	1, 988	1, 260

Таблица 4

Энтальпия продуктов сгорания, кДж/м³

Поверхность нагрева	Температура после поверхности нагрева оС	, кДж/м3,	, кДж/м3,	, кДж/м3,	, кДж/м3,
Топка
Конвективные пучки
Водяной экономайзер