Расход воздуха при горении

Важной характеристикой процесса горения различных веществ является расход воздуха, обеспечивающий горение.

Минимальное количество воздуха, необходимое для полного сгорания единицы массы (кг) или объёма (м³) горючего вещества, называется теоретически необходимым и обозначается . Величину находят из уравнения реакции горения следующим образом:

Пусть на m кмоль горючего вещества приходится n кмоль кислорода и кмоль азота.

Обозначив через М массу (кг) горючего вещества, численно равную молекулярной массе, составляют пропорцию

m× M (кг) - × 22, 4 (м³), (9)

l (кг) - (м³), (10)

где 22, 4 – объём 1 кмоль газов при Т_О = 0^оС и Р_О = 101, 3 кПа;

Из пропорции, теоретически необходимый объём воздуха для сгорания 1 кг вещества при нормальных условиях равен

(11)

Если теоретически необходимый объём воздуха необходимо привести к условиям отличным от нормальных, пользуются уравнением

, (12)

где - теоретически необходимый объём воздуха для сгорания 1 кг вещества при заданной температуре и давлении;

Т – заданная температура, К;

Р – заданное давление, кПа.

Теоретически необходимый объём воздуха для сгорания 1 м³ горючих газов находится из уравнения

(13)

Пример. Определить расход воздуха при сгорании 1кг клетчатки, , являющейся основой древесины, при температуре воздуха и давлении 100кПа.

Решение.

1) Из формулы клетчатки , определяются значения индексов: а=6, b=10, с=5, d=0.

2) С использованием (9) из лекции №1,

+(a+ – )O₂ + 3, 76(a + – )N₂ =

= aCO₂ +()H₂O + [ + 3, 76(a + – )]N₂,

составляется уравнение реакции горения, которое имеет вид:

3) Из данного уравнения получаем, что для сгорания 1 кмоль клетчатки требуется 6 кмоль кислорода или

кмоль воздуха.

4) Теоретически необходимый объём воздуха для сгорания 1 кг клетчатки определяется из (11)

,

где по условиям m=1, а молекулярная масса клетчатки М=6× 12+10× 1+5× 16.

Отсюда:

5) Расход воздуха при заданных условиях горения определяется из (11)

.