Определение расхода воздуха

Расход воздуха можно определять в объемных единицах и в единицах массы. В объемных единицах рассчитывают газообразное топливо, в единицах массы – жидкое и твердое топливо.

В качестве примера рассмотрим горение топлива, состоящего из 98 % СН₄ и 2 % N₂.

СН₄ + 2 О₂ = СО₂ + 2 Н₂О,

из которой следует, что для сжигания 1 кмоль СН₄ требуется 2 кмоль О₂. но объем 1 кмоль любого газа одинаков для всех газов и при нормальных условиях равен 22, 4 м³, следовательно для сжигания 1 м³ СН₄ требуется 2 м³ О₂. В рассматриваемом примере в 1 м³ газа содержится 0, 98 м³ СН₄, для сжигания которого потребуется 0, 98 ∙ 2 = 1, 96 м³ О₂. В сухом воздухе доля кислорода по объему составляет 21 %, а остальные 79 % приходится практически полностью на азот. Значит, количество азота в воздухе в 79/21=3, 76 раза больше количества кислорода. Поэтому расход воздуха для сжигания 1 м³ газа указанного состава будет равен 1, 96 + 1, 96 ∙ 3, 76=1, 96 + 7, 38 = 9, 34 м³.

При горении топлива полученные на основе химических реакций количества кислорода и воздуха представляют те наименьшие количества, которые необходимы для полного окисления единицы горючего вещества. Такое наименьшее необходимое количество воздуха называют теоретическим. на прктике для более полного сжигания требуется подавать количество воздуха, несколько превышающее теоретическое. Величина показывающая отношение действительного расхода воздуха к теоретическому расходу называют коэффициентом расхода воздуха: .

Изменение величины коэффициента расхода воздуха влечет за собой изменение количества воздуха, подаваемого для горения. Так, для рассмотренного выше примера горения газа при n=1, 2 потребуется 1, 96 ∙ 1, 2 = 2, 35 м³ О₂ и 2, 35 + 2, 35 ∙ 3, 76 = 11, 19 м³ воздуха.