Методика расчёта объёма воздуха, необходимого для горения сложных веществ переменного состава, расчет объема и состава продуктов их горения

А) Твёрдые и жидкие вещества (расчет по массе).

1. Рассчитываем объём воздуха, необходимый для сгорания заданной массы вещества при нормальных условиях.

, м³

где

w_С, w_Н, w_S, w_O - массовые доли углерода, водорода, серы и кислорода в горючем веществе, %;

m – масса горючего вещества, кг;

a - коэффициент избытка воздуха.

2. Определяем объём воздуха при заданных условиях:

, м³,

где

Р_ну - атмосферное давление при нормальных условиях, Па;

Т_ну - температура при нормальных условиях, К;

Р - заданное давление, Па;

Т - заданная температура, К.

3. Рассчитываем объём избытка воздуха, находящегося в зоне горения, при нормальных условиях.

, м³

4. Используя коэффициенты, указанные в табл. 1 приложения 2, определяем объёмы компонентов продуктов горения (оксида углерода (IV), водяного пара, оксида серы (IV), оксида фосфора (V), азота и кислорода), образующиеся при сгорании 1 кг горючего вещества при нормальных условиях (, м³).

5. Определяем общий объём продуктов горения, выделяющихся при сгорании 1 кг вещества в нормальных условиях, суммируя объёмы компонентов продуктов горения:

, м³.

6. Пересчитываем общий объём продуктов горения при нормальных условиях на заданное количество вещества

, м³

где

 - общий объём продуктов горения, выделяющихся при сгорании 1 кг горючего вещества в нормальных условиях, м³;

 m - масса горючего вещества, кг.

7. Находим объём продуктов горения при заданных условиях.

, м³,

где

.

8. Находим объём компонентов продуктов горения при заданных условиях по формулам:

, м³; , м³; , м³;

, м³; , м³;  , м³.

 

9. Объемный процентный состав компонентов продуктов горения определяется из следующих соотношений, принимая их общий объём  за 100 %.

,об. %;       , об. %;

, об. %;          , об. % и т.д.

 

Б) Смесь газов (расчет по объему).

1. Составляем уравнения реакций горения только горючих компонентов газовой смеси в воздухе и определяем стехиометрические коэффициенты b.

2. Определяем объём воздуха, необходимый для сгорания заданного объёма газовой смеси по формуле:

, м³;

где

b_i- стехиометрический коэффициент перед кислородом i-ого горючего компонента смеси;

 - концентрация i-ого горючего компонента смеси, об. %;

- концентрация кислорода в газовой смеси, об. %;

V_гсм- заданный объём газовой смеси, м³.

a - коэффициент избытка воздуха.

 

3. Если заданный коэффициент избытка воздуха α > 1, то определяется объём избытка воздуха при сгорании 1 м³ газовой смеси

, м³.

4. Используя коэффициенты, указанные в табл. 2 приложения 2, находим объём компонентов продуктов горения, образующихся при сгорании 1 м³ смеси ().

5. Рассчитываем общий объём продуктов, выделяющихся при сгорании 1 м³ горючей смеси, суммируя полученные значения объёмов компонентов продуктов горения:

, м³.

6. Пересчитываем полученное значение на заданный объём горючей смеси:

, м³.

7. Находим объём каждого из компонентов продуктов горения:

, м³;

, м³;

, м³ и т.д.

8. Рассчитываем объемный состав компонентов продуктов горения по формулам:

,об. %, мол. %;       , об. %, мол. %;

, об. %, мол. %;         , об. %, мол. % и т.д.