где - тепло, вносимое в топку воздухом, кДж/кг;
- тепло, поступающее с воздухом, подогретым вне котла, кДж/кг;
- тепло регулирующих газов, учитываемое только при наличии возврата в топку части газов из газоходов котла, кДж/кг. 1.2.12 Определяем полезное тепловыделение в топке
где - коэффициент сохранения теплы;
- энтальпия продуктов сгорания, кДж/кг.
1.2.13 Определяем температуру продуктов сгорания на выходе из топки
где - адиабатная температура горения, К;
- параметр, учитывающий относительное положение максимума температуры факела в топке;
- эффективное значение критерия Бугера;
- коэффициент тепловой эффективности поверхности нагрева;
- расчетный расход топлива, кг/с;
-средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания , кДж/кг. Для камерных топок
где - коэффициент, выбираемый в зависимости от типа топочного устройства, вида топлива, расположения топливо, сжигающих устройств;
- относительная высота расположения горелок;
- параметр забалластированности топочных газов, .
где - коэффициент тепловой эффективности отдельного экрана;
- площадь стены, занятая этим экраном, ;
- полная поверхность стен топки, .
Таблица 7 – Расчет теплового баланса топки.
№
| Определяемая величина
| Обозначения
| Размерность
| Формула (ссылка на
источник )и расчет
| Результат
| 1
| Предварительная температура газов на выходе из топки
|
|
| Задается температурой для камерного сжигания топлива водогрейных котлов
| 950
| 2
| Тепловое напряжение топочного пространства
|
|
| [21прил.3]
| 349
| 3
| Коэффициент сохранения теплоты
|
|
| Формула(28)
| 0,994
| №
| Определяемая величина
| Обозначения
| Размерность
| Формула (ссылка на
источник )и расчет
| Результат
|
4
| Тепло вносимое в топку воздухом
|
| кДж/кг
| Формула(18)
(1,2-0,05-0,02) 291,81+(0,05+0,02) 195
| 340
| 5
| Количество тепла передаваемое газами
|
| кДж/кг
| Формула(26)
15705 100-0,05-1,07-0,01/100-0,05+340+57,7
| 16000
| 6
| Адиабатная температура горения
| Ta
| К
|
| 1523
| 7
| Средняя суммарная теплоемкость
|
| кДж/кг
| Формула(32)
| 12,57
| 8
| Коэффициент тепловой эффективности
|
|
| Формула(31)
0,2 0,4
| 0,08
|
9
| Относительное положения максимума температур по высоте топки
|
|
|
1,2/4
|
0,3
|
10
| Параметр учитывающей относительное положение максимума температур по высоте топки
|
|
|
формула(30)
0,56-0,5 0,3
|
0,41
| 11
| Температура продуктов сгорания на выходе из топки
|
|
| Формула (29)
| 1037
| 1.2.14 Определение радиационных свойств продуктов сгорания
1.2.14.1 Определяем коэффициент поглощения лучей трехатомными газами
где - объемная доля водяных паров,[21.табл.3.2];
- давление трехатомных газов, (34)
= 0,1 0,24=0,02
1.2.14.2 Определяем коэффициент поглощения лучей частицами сажи,
1.2.14.3 Определяем эффективную толщину излучающего слоя
где - объем и поверхность стен топочной камеры. 1.2.14.4 Определяем коэффициент ослабления лучей топочной средой,
1.2.14.5 Определяем степень черноты факела
1.2.14.6 Определяем степень черноты топки
Результаты расчета заносим в таблицу 8
Таблица 8- Радиационные свойства продуктов сгорания.
№
| Определяемая величина
| Обозначения
| Размерность
| Формула (ссылка на
источник )и расчет
| Результат
| 1
| Парциальное давление трехатомных газов
| Рп
|
| Формула(34)
0,1 0,279
| 0,0279
| 2
| Коэффициент ослабление лучей трехатомными газами
|
|
|
| 1,078
| 3
| Коэффициент поглощения лучей частицами сажи
| Кс
|
| Формула(35)
| 4,26
| 4
| Определяем коэффициент ослабления лучей топочной средой
| К
|
| Формула(37)
1,078+0,045+0,5
| 1,623
| 5
| Степень черноты факела
|
|
| Формула (38)
| 0,436
| 6
| Степень черноты топки
|
|
| Формула(39)
| 0,5
|
1.2.15 Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева
1.2.15.1 Поверочный расчет фестона Таблица 9- Конструктивные характеристики фестона.
№
| Название
| Обозначение
| Размерность
| Значение
| 1
| Наружный диаметр труб
| d
| м
| 0,06
| 2
| Толщина стенки труб
| б
| м
| 0,004
| 3
| Поперечный шаг труб в пучке
|
| м
| 0,32
| 4
| Продольный шаг труб в пучке
|
| м
| 0,24
|
5
| Полная поверхность нагрева
|
H
|
|
127
|
Так как часть дымовых газов забирается из верхней части топки для
сушки топлива, температура газов на выходе в фестон 950 . 1.2.15.2 Определяем количество теплоты, отдаваемое продуктами сгорания, кДж/кг
|