Pertes à la cheminée – Méthode générale
Le calcul des pertes à la cheminée de la chaudière comporte six étapes. Les calculs décrits ci-dessous constituent la base de la Calculatrice de l'efficacité des chaudières. Puisque les pertes à la cheminée dépendent de la concentration de combustible‚ des conditions d'alimentation et de la température du gaz de carneau‚ des descriptions plus approfondies des étapes sont disponibles pour cinq types de carburant.
- Gaz naturel
- Mazout léger nº 2
- Mazout (Diesel) basse teneur en soufre
- Mazout lourd nº 6
- Mazout lourd nº 6 basse teneur en soufre
Étape 1 : Calcul et conversion des mesures
Déterminer la capacité nominale maximale de la chaudière en lb/h pour la vapeur ou millions de Btu/h pour les appareils de chauffage à température élevée.
Mesurer :
- température des gaz (FGC)‚ ° F ou °C
- température de l'air de combustion (TAC)‚ °F ou °C
- O2 dans le gaz de carneau‚ % par volume
- puissance réelle de l'appareil‚ lb/h ou les millions de Btu/h
Si la FGC et la TAC sont mesurées en °C‚ les convertir en °F.
Si la valeur de O2 est mesurée selon un gaz humide‚ effectuer la conversion en gaz sec comme il est décrit pour chaque combustible.
Déterminer la teneur de CO2 dans le gaz de carneau‚ % par volume‚ selon le gaz sec‚ à partir de la relation avec la teneur de O2 mesurée‚ comme il est décrit pour chaque carburant. Exprimer la puissance réelle de l'appareil comme un pourcentage de la capacité nominale maximale.
Étape 2 : Calcul des gaz de carneau (GC)‚ livre/livre de combustible
La formule de l'ASME pour le poids du gaz de carneau est :
| GC‚ livre/livre de combustible‚ |
| = | 11CO2 + 8O2 + 7(N2 + CO) | x [( lb C brûlé) + 0.375S] | |
| 3(CO2 + CO) | ( lb combustible ) |
Étape 3 : Calculer l'excès d'air
La valeur de l'excès d'air n'est pas nécessaire pour le calcul des pertes à la cheminée‚ mais elle représente le paramètre le plus utilisé pour calculer le rendement des brûleurs. Dans les calculs suivants‚ on suppose de la teneur de CO est zéro puisque la quantité maximale permise en vertu des règlements en matière d'émission on une faible incidence sur les calculs de l'efficacité. Pour cette même raison‚ on suppose que tout le carbone dans le combustible est brûlé.
La formule de l'ASME pour l'excès d'air‚ (EA)‚ % par volume‚ lorsque la quantité de CO est négligeable est :
| EA‚ % par volume | = | 100 x O2sec | ||
| 0,2682N 2 - O2sec |
Étape 4 : Calcul de la perte de gaz de carneau (PGC)‚ % du pouvoir calorifique
La perte du gaz de carneau est l'énergie thermique (sensible) dans les gaz de carneau en raison de la température du gaz de carneau.
La formule de l'ASME pour la PGC‚ % du pouvoir calorifique‚ est :
| PGC ‚ % du pouvoir calorifique | = | [GC x Cp x (FGC - TAC)] | x | 100 |
| P.C.S |
Étape 5 : Calcul de la perte de la chaleur latente (LH)‚ % du pouvoir calorifique
La perte des gaz de carneau en raison de l'humidité représente l'énergie (latente) de la vapeur dans un flux de gaz de carneau provoqué par l'eau produite par la réaction de combustion qui est pulvérisée en raison de la température élevée du gaz de carneau. Au cours du processus de combustion‚ la teneur en hydrogène du combustible est convertie en H2O‚ lequel quitte normalement la cheminée sous forme de vapeur d'eau et transportant la chaleur latente de la pulvérisation en plus de la chaleur sensible proportionnelle à la température de la cheminée.
La formule de l'ASME pour LH‚ % du pouvoir calorifique est :
| 9H2 x [(enthalpie de vapeur 1 psi et FGC) - (enthalpie de liquide à TAC)] x | 100 | |||
| P.C.S. | ||||
Étape 6 : Calcul des pertes à la cheminée (LS )‚ % du pouvoir calorifique
Il s'agit de la somme des étapes 4 et 5.
Ls‚ % du pouvoir calorifique = PGC + LH
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