Теоретическое количество воздуха для сжигания
Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, определяется по стехиометрическому уравнению горения. Для углеводородного топлива общее уравнение горения можно записать как:
«`
CxHy + (x + y/4)O2 → xCO2 + (y/2)H2O
«`
Для расчета теоретического количества воздуха необходимо определить количество атомов кислорода в молекуле топлива и умножить его на 16 (атомная масса кислорода).
Пример: Для метана (CH4) количество атомов кислорода в молекуле равно 4. Следовательно, теоретическое количество воздуха для сжигания 1 кг метана составит:
«`
4 x 16 = 64 кг
«`
Практическое количество воздуха для сжигания
На практике для обеспечения полного сгорания требуется больше воздуха, чем теоретическое количество. Это связано с неполным смешиванием топлива и воздуха, теплопотерями и другими факторами. Практическое количество воздуха обычно превышает теоретическое на 10-20%.
Коэффициент избытка воздуха
Коэффициент избытка воздуха (λ) определяется как отношение фактического количества воздуха к теоретическому количеству. Обычно λ составляет от 1,1 до 1,3 для большинства топлив и котлов.
Расчет коэффициента избытка воздуха
«`
λ = (фактическое количество воздуха) / (теоретическое количество воздуха)
«`
Более высокое значение λ приводит к меньшей температуре горения и более низкой эффективности из-за потерь энергии в избыточном воздухе. Слишком низкое значение λ приводит к неполному сгоранию и выбросам несгоревших углеводородов.