5. В уравнении теплового баланса всего процесса учитываются тепловые потери не только в камере сгорания, но и в камере смешения:

, (3)

где Q_в.см – тепло, вносимое в камеру смешения воздухом, предназначенным для разбавления продуктов сгорания, кДж/кг (кДж/м³); q_5.см – потери тепла через обмуровку в камере смешения, %; I_эн – энтальпия энергоносителя (смеси продуктов сгорания и воздуха), кДж/кг (кДж/м³).

Теплота, вносимая в камеру смешения воздухом, предназначенным для разбавления продуктов сгорания Q_в.см , складывается из теплоты сухого воздуха и водяных паров, содержащихся в нём :

.

При этом

,

где – объём сухого воздуха, необходимого для разбавления продуктов сгорания, отнесенный к 1 кг (1 м³) топлива, м³/кг (м³/м³); – удельный объём водяного пара;  , – теплоёмкость сухого воздуха и водяных паров при температуре t_в , кДж/(м³∙ºС), d_в – влагосодержание воздуха, кг/м³.

Таким образом:

(4)

Энергоноситель (сушильный агент), в данном случае, представляет собой смесь

• продуктов сгорания топлива, полученных при α=1,

• избыточного количества сухого воздуха,

• сухого воздуха, вводимого в камеру смешения для разбавления

продуктов сгорания,

• водяных паров, содержащихся в избыточном воздухе,

• водяных паров, содержащихся в воздухе, подаваемом в камеру

смешения.

Следовательно, энтальпия энергоносителя, кДж/кг (кДж/м³):

. (5)

Энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания в энергоносителе:

, (6)

где теплоёмкости продуктов сгорания определяются по .

Энтальпия воздуха, поступающего с дымовыми газами из камеры сгорания в камеру смешения, представляет собой сумму энтальпий сухого воздуха и водяных паров :

, (7)

где и – средние в интервале температур от t_в до теплоёмкости соответственно сухого воздуха и энергоносителя.

Энтальпия воздуха, подаваемого в камеру смешения для разбавления продуктов сгорания:

, (8)

где и – определяются по температуре энергоносителя .

Подставив в левую часть уравнения теплового баланса всего процесса (3) уравнение (4), а в правую часть – уравнения (6, 7, 8), можно получить зависимость с одним неизвестным и определить .

Тогда удельный расход воздуха, необходимый для разбавления продуктов сгорания в камере смешения, м³/кг (м³/м³):

.

6. Расход топлива Вт (кг/с; м3/с) определяется из уравнения материального баланса процесса получения заданного количества энергоносителя после камеры смешения.

Объёмный расход энергоносителя, м³/с:

, (9)

где – объёмный расход продуктов сгорания, образующихся в камере сгорания при α=1;   –  объёмный расход избыточного воздуха, предназначенного для сжигания топлива; – объёмный расход воздуха, подаваемого в камеру смешения для разбавления продуктов сгорания.

Все вышеперечисленные объёмные расходы могут быть выражены через расчётный расход топлива В_т.р :

; (10)

; (11)

, (12)

где – объёмный расход избыточного сухого воздуха, подаваемого в камеру сгорания;

– объёмный расход водяных паров в избыточном воздухе.

При известном расходе энергоносителя , подставив зависимости (10, 11, 12) в формулу (9), можно определить секундный расчётный расход топлива В_т.р , необходимый для получения заданного количества энергоносителя.

Тогда полный расход топлива, кг/с (м³/с):

.

Объёмный расход воздуха, необходимый для сжигания топлива определяется по найденному расчётному расходу топлива, м³/с:

,

а расход воздуха, подаваемого в камеру смешения для разбавления продуктов сгорания по формуле (12).

7. Суммарный объём продуктов сгорания равен 100 %, поэтому состав продуктов сгорания, %:

В результате разбавления продуктов сгорания воздухом в камере смешения в энергоносителе увеличивается количество кислорода, азота и водяных паров, м³/кг (м³/м³):

;

;

.

Общий выход энергоносителя:

.

Состав энергоносителя, %:

17