Расчеты выполняются для теоретических условий горения (α=1) и для расчетных значений α в зависимости от типа горелочного устройства и вида сжигаемого топлива.
Теоретически необходимый объем воздуха при α=1:
- для твердого и жидкого топлива, м3/кг
(2)
- для газообразного топлива, м3/ м3
[0.5СО + 0.5Н2 +1.5Н2S+S(m + 0.25n)CmHn – O2] (3)
где m и n - числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, которые входят в состав топлива.
Теоретические объемы продуктов сгорания при α = 1 в случае твердых и жидких топлив, м3/кг:
- объем трехатомных газов
(4)
- объем двухатомных газов
(5)
- объем водяных паров
(6)
Соответствующие формулы для случая газообразных топлив, м3/ м3:
(7)
(8)
(9)
где d в.тл .- влагосодержание топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа (г/м3).
При температуре топлива 10 ºC можно принять d в.тл . = 10 г/м3.
Объем продуктов сгорания топлива при α >1 определяется в таблице1.
Таблица 1 - Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева
| № п.п. | Величина | Ед. изм. | Топка | Части конвективных поверхностей | |
| Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе (” | - | ||||
| Объем трехатомных газов VRO2=V0 RO2 | м³/кг (м³/ м³) | ||||
| Объем двухатомных газов VR2=V0N2+(α”-1)V0 | м³/кг (м³/ м³) | ||||
| Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0.0161(α”-1)V0 | м3/кг | ||||
| Суммарный объем продуктов сгорания Vг = VRO2+V R2+VH2O | м³/кг (м³/ м³) | ||||
Объемные части:
- двухатомных газов r  = V N2/Vr;
-трехатомных газов rRO2 = V RO2/Vr;
- водяных паров r  = VH2O/Vr
| - | ||||
| Суммарная объемная часть rn= r RO2+rH2O | - | ||||
| Концентрация золы в продуктах сгорания μ=10АРаУН /Vr | г/м3 |
Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания, отнесенные к 1 кг или 1 м3 сжигаемого топлива при текущей температуре q” оC, кДж/кг (кДж/ м³):
I 
= Vо(сt)П (10)
I 
=I 
+I 
+I 
= V 
·(cq) 
+ V 
·(cq) 
+ V 
·(cq) 
(11)
где (сt)П, (cq) , (cq) , (cq) - удельные энтальпии воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно, кДж/кг (кДж/ м3), принятые по дополнению І.
Расчет по определению энтальпий теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива сводят в таблицу 2.
Таблица 2 - Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, кДж/м3
| q,0С | I 
| I
| I
| I
| I
|
| … | |||||
| … | |||||
| … | |||||
Энтальпию продуктов сгорания на 1 кг или 1 м3 топлива при α">1, кДж/кг (кДж/ м³), определяют по формуле:
I 
=I + (a” –1)I 
(12)
Расчет по определению энтальпии продуктов сгорания топлива при разных температурах газов в разных газоходах ведется в таблице 3.
Таблица 3 - Энтальпии продуктов сгорания топлива в газоходах, кДж/кг(кДж/ м3)
| q, º C | I 
| I
| Части газового тракта | |||||
| Топка αт= | α'кп= | α"кп= | ||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | ||||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - | |||||||
| - | - |