6. Расчет энтальпии

После определения объемов дымовых газов вычисляем их энтальпия. Энтальпия определяется в заданных точках котельной установки по двум значениям температур, характерным для этих точек,

топка 900-2000⁰С

конвективный пучок 300-1000⁰С

экономайзер 100-300⁰С

Энтальпия воздуха определится как:

где С_в – объемная изобарная теплоемкость воздуха кДж/м³К;

где V⁰_в – теоретический объем воздуха, м³/м³;

t_в- температура подсасываемого воздуха, ^оС .Берем по исходным данным t_в=18^оС.

J_в=9,52·1,005·18=172,22 кДж/м³

Энтальпия сухих трехатомных газов:

, где V_RO2-объем сухих трехатомных газов, м³/м³;

C_RO2- объемная изобарная теплоемкость сухих трехатомных газов, кДж/м³К. Берем в зависимости от температуры t_г.

t_г –характерные температуры.

Для топки t_г=900 ⁰С и t_г=2000 ⁰С

Для t_г=900 ⁰С J_RO2=1,004·1957=1964,828 кДж/м³

Для t_г=2000 ⁰С J_RO2=1,004*4859=4878,436 кДж/м³

Для конвективного пучка t_г=300 ⁰С и t_г=1000 ⁰С

Для t_г=300 ⁰С J_RO2=1,004*561=563,244 кДж/м³

Для t_г=1000 ⁰С J_RO2=1,004*2209=2217,836 кДж/м³

Для экономайзера t_г=100 ⁰С и t_г=300 ⁰С

Для t_г=100 ⁰С J_RO2=1,004*170=170,680 кДж/м³

Для t_г=300 ⁰С J_RO2=1,004*561=563,244 кДж/м³

Энтальпия теоретического объема азота:

, где V_N2-объем азота,м³/м³;

C_N2- объемная изобарная теплоемкость азота, кДж/м³К. Берем в зависимости от температуры t_г.

Для топки t_г=900 ⁰С и t_г=2000 ⁰С

Для t_г=900 ⁰С J⁰_N2=7,53*1247=9383,426 кДж/м³

Для t_г=2000 ⁰С J⁰_N2=7,53*2873=21618,750 кДж/м³

Для конвективного пучка t_г=300 ⁰С и t_г=1000 ⁰С

Для t_г=300 ⁰С J⁰_N2=7,53*393=2957,246 кДж/м³

Для t_г=1000 ⁰С J⁰_N2=7,53*1398=10519,670 кДж/м³

Для экономайзера t_г=100 ⁰С и t_г=300 ⁰С

Для t_г=100 ⁰С J⁰_N2=7,53*130=978,224 кДж/м³

Для t_г=300 ⁰С J⁰_N2=7,53*393=2957,246 кДж/м³

Энтальпия теоретического объема водяных паров:

, где V⁰_Н2О – теоретический объем водяных паров, м³/м³;

C_Н2О - объемная изобарная теплоемкость азота, кДж/м³К. Берем в зависимости от температуры t_г.

Для топки t_г=900 ⁰С и t_г=2000 ⁰С

Для t_г=900 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*1529=3286,528 кДж/м³

Для t_г=2000 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*3939=8466,732 кДж/м³

Для конвективного пучка t_г=300 ⁰С и t_г=1000 ⁰С

Для t_г=300 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*464=997,351 кДж/м³

Для t_г=1000 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*1730=3718,570 кДж/м³

Для экономайзера t_г=100 ⁰С и t_г=300 ⁰С

Для t_г=100 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*151=324,569 кДж/м³

Для t_г=300 ⁰С J⁰_Н2О =2,149*464=997,351 кДж/м³

Энтальпия теоретического объема продуктов сгорания:

Для топки t_г=900 ⁰С и t_г=2000 ⁰С

Для t_г=900 ⁰С J⁰_г=1964,828+9383,426+3286,528=146324,782 кДж/м³

Для t_г=2000 ⁰С J⁰_г=4878,436+21618,750+8466,732=34963,919 кДж/м³

Для конвективного пучка t_г=300 ⁰С и t_г=1000 ⁰С

Для t_г=300 ⁰С J⁰_г=563,244+2957,246+997,351=4517,841 кДж/м³

Для t_г=1000 ⁰С J⁰_г=2217,836+10519,670+3718,570=16456,076 кДж/м³

Для экономайзера t_г=100 ⁰С и t_г=300 ⁰С

Для t_г=100 ⁰С J⁰_г=170,680+978,224+324,569=1473,473 кДж/м³

Для t_г=300 ⁰С J⁰_г=563,244+2957,246+997,351=4517,841 кДж/м³

Энтальпия избыточного воздуха:

Энтальпия избыточного воздуха:

Для топки ΔЈ_в = (α_т – 1)Ј⁰_в, кДж/м³

Для конвективного пучка: ΔЈ_в = (α_кп – 1)Ј⁰_в, кДж/м³

Для экономайзера: ΔЈ_в = (α_э – 1)Ј⁰_в, кДж/м³

Действительная энтальпия продуктов сгорания:

Для топки t_г=900 ⁰С и t_г=2000 ⁰С

Для t_г=900 ⁰С J_г=14634,782+25,833=14660,614 кДж/м³

Для t_г=2000 ⁰С J_г=34963,919+25,833=34989,751 кДж/м³

Для конвективного пучка t_г=300 ⁰С и t_г=1000 ⁰С

Для t_г=300 ⁰С J_г=4517,841+51,665=4569,506 кДж/м³

Для t_г=1000 ⁰С J_г=16456,076+51,665=16507,741 кДж/м³

Для экономайзера t_г=100 ⁰С и t_г=300 ⁰С

Для t_г=100 ⁰С J_г=1473,473+68,887=1542,360 кДж/м³

Для t_г=300 ⁰С J_г=4517,841+68,887=4586,728 кДж/м³

Результаты расчета свести в таблицу 3.

Таблица 3.

Тем – ра,^0С	Энтальпии, кДж/м^3
	JRO2	J^0N2	J^0H2O		J^0г	Jг
При αт
900	1964,828	9383,426	3286,528		14634,782	14660,614
2000	4878,436	21618,750	8466,732		34963,919	34989,751
При αкп
300	563,244	2957,246	997,351	4517,841		4569,506
1000	2217,836	10519,670	3718,570		16456,076	16507,741
При αэ
100	170,680	978,224	324,569		1473,473	1542,360
300	563,244	2957,246	997,351		4517,841	4586,728

По результатам расчета строим график I-t для топки, конвективного пучка и экономайзера.

По оси абсцисс отложены значения температур газов, по оси ординат – соответствующие величины теплосодержаний. Диаграмма приведена для топлива при α_т, α_к, α_эк.