-
Тепловой расчёт основных элементов котла
-
Расчёт топки
-
Расчёт начинают с определения основных размеров топки до и после её эскизной компоновки.
Исходные данные.
Тепловая
напряжённость топочного объёма
водотрубного парового котла
.
Число форсунок – одна.
Скорость
воздуха в отверстии фурмы (предварительно)
.
Таблица 4.
Последовательность расчёта основных размеров топки.
|
№ |
Наименование параметра, размерность |
Обозначение, формула, рекомендуемые значения или источник |
|
До компоновки топки |
||
|
1 |
Объём топки, м³ |
|
|
2 |
Длина топки, м: - минимальная - принятая |
|
|
3 |
Площадь поперечного сечения топки, м² |
|
|
4 |
Диаметр фронта идеализированной топки, м |
|
|
5 |
Расход воздуха через отверстие фурмы котла без воздухоподогревателя , м³/с |
|
|
6 |
Живое сечение отверстия фурмы(предварительно), м² |
|
|
7 |
Диаметр отверстия фурмы(предварительно), м |
|
|
8 |
Принятый диаметр отверстия фурмы, м |
Округляем
до ближайшего нормативного размера:
|
|
9 |
Принятое живое сечение отверстия фурмы, м² |
|
|
10 |
Действительная скорость воздуха в отверстии фурмы, м/с |
Не должна быть меньше 10 м/с |
|
После компоновки топки |
||
|
11 |
Радиационная поверхность притопочного конвективного пучка, м² |
|
|
12 |
Условная радиационная поверхность нагрева топки котла без экрана, м² |
|
|
13 |
Полная площадь стен топки котла без экрана, м² |
|
|
14 |
Степень экранирования топки |
|
|
15 |
Эффективная толщина излучающего слоя газов в топке, м |
|
-
Компоновка топки
Исходные данные:
Диаметры коллекторов:
- пароводяного
мм;
- водяного
мм;
Размеры
испарительных труб (первое число –
наружный диаметр
,
второе – толщина стенки
):
25х2,5 мм;
Минимальный
радиус изгиба труб:
мм;
Поперечный и продольный шаги в коллекторах выбираются из условия:
мм;
Принимаем
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
После компоновки
действительная площадь поперечного
сечения топки
м²
Уточняем велечину тепловой напряжённости топочного объёма:
кВт/м³;
-
Расчёт теплообмена в топке.
Целью расчёта
теплообмена в топке является определение
температуры
,
энтальпии
,
на выходе из топки и теплоты
,
передаваемой в топке излучением.
Исходные данные.
Давление в
топке
МПа.
Коэффициент загрязнения радиационной поверхности ξ = 0,8 при сжигании жидкого топлива.
Коэффициент m характеризующий соотношение объёмов, занимаемым светящимся пламенем и несветящимися трёхатомными газами, принимаем в зависимости от теплового напряжения топочного объёма:
при
значение
m
определяют линейной интерполяцией.
Таблица 5.
Последовательность
расчёта
,
и
.
|
№ |
Наименование параметра, размерность |
Обозначение, формула, рекомендуемые значения или источник |
|
1 |
Температура
газов на выходе из топки(предварительная),
|
|
|
2 |
Энтальпия газов на выходе из топки(предварительно), кДж/кг |
|
|
3 |
Средняя суммарная изобарная теплоёмкость продуктов сгорания, кДж/(кг ∙ гр) |
|
|
4 |
Критерий Больцмана |
|
|
5 |
Коэффициент ослабления лучей частицами сажи, 1/(м ∙ Мпа) |
|
|
6 |
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, 1/(м ∙ Мпа) |
|
|
7 |
Степень черноты потока газов |
|
|
8 |
Степень черноты светящегося пламени |
|
|
9 |
Эффективная степень черноты факела |
|
|
10 |
Степень черноты топки |
|
|
11 |
Безразмерная температура |
|
|
12 |
Расчётная температура газов на выходе из топки |
|
|
13 |
Расчётная энтальпия газов на выходе из топки |
|
|
14 |
Теплота передаваемая топке излучением, кВт |
|
25610
-