Cantitatea minimă de aer necesară pentru arderea completă a unei unități de masă (kg) sau volum (m 3) a unei substanțe combustibile este denumită teoretic necesară și este notată cu Vv.
O substanță combustibilă este un compus chimic individual.
Pentru astfel de substanțe combustibile, indiferent de starea lor agregată, cantitatea de aer cerută teoretic este determinată din ecuațiile reacției de combustie. În m kmol de materii combustibile, există un pmol de oxigen și azot din ecuația reacției de combustie. După determinarea masei (în kg) a unei substanțe combustibile, egală numeric cu greutatea sa moleculară, prin M, reprezintă proporția
1 kg - V о în m 3,
unde 22.4 este volumul de 1 kmol de gaze (la 0 ° C și 101325 Pa).
Teoretic, volumul necesar de aer pentru arderea a 1 kg de material este egal (disproporționat)
Dacă volumul de aer obținut prin formula (1) trebuie redus la alte condiții, atunci formula
unde T este temperatura țintă a gazului, K;
p este presiunea specificată, Pa.
Teoretic, volumul necesar de aer pentru arderea a 1 m 3 de gaze combustibile este determinat de formula
O substanță combustibilă este un amestec complex de compuși chimici.
12 + 32 = 44 4 + 32 = 36 32 + 32 = 64
Dacă arderea carbonului necesită 12 kg 32 kg de oxigen, apoi 0,01 kg de carbon, adică. E. O soluție 1% (în greutate). Dintre oxigenul necesar 0,01 · 32/12 = 0,01 · 8/3 kg pentru hidrogen, respectiv 0,01 * 32/4 = 0,01,8 kg și pentru sulful 0,01 · 32/32 = 0,01 · 1 kg oxigen.
Pentru combustia completa de 1 kg de combustibil, oxigenul (in kg)
[C] + 8,01 [H] + 0,01 [S] - 0,01 [0]
Cantitatea calculată de oxigen din aer reprezintă 77/23 ori conținutul de azot. Suma azotului și a oxigenului este masa aerului în (kg) necesară pentru arderea a 1 kg de substanță
După transformare, ajungem
L o v = 0,3488 (4)
Pentru a exprima cantitatea de aer în unități de volum, partea dreaptă a expresiei (4) trebuie împărțită la masa de 1 m 3 de aer în condiții normale, adică la 1.293 kg / m 3. Ca rezultat,
O substanță combustibilă este un amestec de gaze.
La acest grup de substanțe se găsesc gaze combustibile, de exemplu, gaze naturale, furnal, cocs, etc. Toate acestea într-o altă cantitate conțin CO, CH4. H2. H2S, C2H4 etc. Compoziția gazelor combustibile este de obicei exprimată în procente de volum. Pentru a extrage formula pentru calcularea V o în Eq.
reacțiile de combustie ale gazelor cele mai comune:
Dacă arderea de 1 m3 de metan necesită 2 m 3 de oxigen, așa cum se vede din ecuația, pentru arderea de metan de 0,01 m 3, adică. E. O soluție 1% (vol.) Ar necesita 0,01 · 2 m 3 de oxigen. Pentru arderea 1 m3 de monoxid de carbon necesar 0,01 / 2 m 3 de oxigen, aceeași cantitate de oxigen necesară pentru arderea de 1 m3 de hidrogen și hidrogen sulfurat de combustie trebuie să fie de 0,01 · 1,5 m 3 de oxigen.
Pentru arderea completă a 1 m 3 de gaze combustibile, oxigenul (în m 3)
În aer, acest volum de oxigen reprezintă 79/21 ori cantitatea de azot. Suma azotului și oxigenului este volumul (m 3) de aer necesar pentru arderea a 1 m3 de gaz
După transformare, ajungem
După cum se poate observa din ecuația (6), numerele în numerotatorul său sunt coeficienții oxigenului în ecuațiile reacțiilor de combustie. Prin urmare, dacă există alte componente combustibile în compoziția gazelor, ele pot fi puse în ecuația (6) cu coeficienții luați din ecuațiile lor de combustie.
În practică, în timpul arderii, în timpul unui incendiu, se consumă mult mai mult teoretic necesar aer. Diferența dintre cantitatea de aer practic consumată pentru combustie și necesară din punct de vedere teoretic se numește aer în exces. Raportul dintre cantitatea de aer efectiv consumată pentru combustie (VB.pr), teoretic necesară este numită coeficientul de aer în exces și este notat cu