Файл: 2Федеральное агентство по рыболовству Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования.docx

где Q_в – теплота, которая вносится в топку воздухом - для котлов, не имеющих воздухоподогревателей, определяется по формуле:

, кДж/м³ (28)

,

кДж/м³;

Q_в.вн. – теплота, которая внесена в котлоагрегат с поступающим воздухом, разогретым вне агрегата – принимается Q_в.вн = 0, потому что воздух перед котлом не подогревается; rH_г.отб. – теплота рециркулирующего продукта сгорания – принимается rH_г.отб. = 0, потому что конструкция котла не предусматривает рециркуляции дымовых газов.

,

кДж/м³.

Адиабатная (теоретическая) температура горения Т_а определяется исходя из величины полезного тепловыделения в топке: Н_а = Q_т= кДж/м³

Исходя из таблицы 4, при Н_а = кДж/м³ Ɵ_а = 2175 ^оС.

, (29)

,

.

Определим параметр М, в зависимости от положения максимальной температуры пламени по высоте топки (х_т) при сжигании газов по формуле:

, (30)

где ,

Н_г – расстояние от пода топочной камеры до оси горелки, м;

Н_т – расстояние от пода топки до середины выходного окна топки, м;

Для применяемого котлоагрегата КВ-ГМ-23,26, расстояние Н_г = Н_т, поэтому х_т = 0,53

,

.

Значение коэффициента тепловой эффективности экрана определяется по выражению:

, (31)

где – коэффициент, который учитывает снижение тепловосприятия экрана из-за загрязненности либо закрытия изоляцией поверхности; принимается

---

;

х – коэффициент экранирования; определяется по номограмме, при S=64мм, d = 60мм, S/d = 64/60 =1,07, тогда х = 0,98. Получим:

,

.

Определим эффективную толщину излучающего слоя топки:

(32)

где V_т, F_ст – соответственно, объем и поверхность стен топочной камеры, м³ и м²

V_т = 61,4 м³, F_ст = 106,5 м²;





Величина коэффициента ослабления лучей для пламени формируется из коэффициента ослабления трехатомными газами (k_г) и сажистыми частицами (k_с). При сжигании газа данный коэффициент определяется по выражению:

, (33)

где r_п – объемная доля трехатомных газов - определяется из таблицы 2,

r_п = 0,177 .

Значение коэффициента ослабления лучей трехатомными газами k_r рассчитывается с помощью формулы:

, (34)

где р_п – парциальное давление для трехатомного газа;

, МПа, (35)



где р – давление в топочной камере котельного агрегата, который работает без продувки: р = 0,1 МПа;

,

;

– величина абсолютной температуры газов на выходе топочной камеры, К

,

,

---

,

.

Значение черноты факела (а_ф) для жидкого топлива рассчитывается, используя выражение:

, (36)

где а_св – значение черноты части факела, рассчитанное по выражению:

; (37)

а_Г – значение черноты несветящихся трехатомными газами, определяемое по выражению:

; (38)

m – коэффициент, который характеризует долю топочного объема, заполненного светящейся частью факела.

Определим удельную нагрузку, соответствующую топочному объему:

, (39)

,

кВт/м³

тогда принимаем m = 0,171, используя формулы (36), (37), (38) получаем:

,

,

,

,

,

.

Величина черноты в процессе сжигания газа определяется по формуле:

, (40)

,



Суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1м³ топлива определяется с помощью следующего выражения:







Определим действительную температуру на выходе топки, ^оС, (26):

---

Полученную температуру используем для дальнейшего расчета, в качестве температуры на выходе топки:

7. 1   2   3   4   5   6

---

Тепловой расчет конвективного пучка

Расчет конвективных поверхностей котельного агрегата производим в нижеприведенной последовательности.

По техническим характеристикам котлоагрегата определим конструктивные характеристики газохода котла:

значение площади поверхности нагрева одного конвективного пучка Н=203,4 м²;

поперечный шаг труб, S₁ = 64 мм;

продольный шаг труб, S₂ = 40 мм;

число труб в ряду, z₁ = 45 шт.;

число рядов труб по ходу продуктов сгорания, z₂ = 15 шт.;

наружный диаметр, толщина стенки трубы,

площадь сечения для прохода продуктов сгорания, F = 1,93 м².

Рассчитываем относительный шаг:

поперечный

продольный

Принимаем предварительную величину температуры продуктов сгорания после газохода:

Определяем теплоту, которая отдана продуктами сгорания, используя уравнение теплового баланса:

, кДж/м³ (42)

где – коэффициент сохранности теплоты

Н' – значение энтальпии продуктов сгорания перед поверхностью нагрева, принимается из расчета топочной камеры Н'=Н_т"= 19672,59 кДж/м³ при

= ^оС;

Н"– значение энтальпии продуктов сгорания после конвективного пучка, принимается из таблицы 4 при = 155 ^оС Н₁" = 2511,98 кДж/м³;

, присос воздуха в конвективном пучке;

Н^о_пр.в. – значение энтальпии присосанного воздуха при t_в = 35 ^оС,

Н^о_пр.в. = Н^о_х.в. = 381,28 кДж/ м³;

---