- •Теплогенераторы и их расчет Учебное пособие
- •Расчетные характеристики твердых топлив [3]
- •Расчетные характеристики природных газов [3]
- •Расчетные характеристики некоторых жидких топлив [3]
- •Расчетные значения коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки [7]
- •Расчетные значения присосов воздуха в топку и газоходы котлов при номинальной нагрузке [4]
- •Расчетные характеристики слоевых топок с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода
- •Объемы воздуха и газов, объемные доли трехатомных газов, концентрация золы в продуктах сгорания
- •5.1.3. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания
- •Энтальпия 1 м3 газов, воздуха (кДж/м3) и 1 кг золы (кДж/кг)
- •Энтальпии продуктов сгорания , кДж/кг или кДж/м3
- •5.2. Тепловой баланс теплогенератора
- •5.2.1. Расчет потерь теплоты
- •Рекомендуемые значения температур уходящих газов
- •Расчетные характеристики камерных топок при сжигании газа, мазута и пылевидного топлива
- •5.2.2. Расчет кпд котельного агрегата
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению) [9]
- •5.3. Тепловой расчет топочной камеры
- •5.3.1. Определение геометрических характеристик
- •Коэффициент загрязнения топочных экранов [7]
- •5.3.2. Поверочный тепловой расчет топочной камеры
- •Коэффициент поглощения лучей частицами кокса
- •Доля топочного объема, заполненная светящейся частью факела
- •5.4. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •5.4.1. Расчет конвективных пучков котла
- •Коэффициент тепловой эффективности для конвективных поверхностей нагрева котлов
- •5.4.2. Расчет чугунных экономайзеров
- •Конструктивные характеристики чугунных труб системы вти
- •5.4.3. Расчет невязки теплового баланса котла
- •Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
5.3. Тепловой расчет топочной камеры
Целью поверочного теплового расчета топочной камеры является определение температуры газов на выходе из топки . Расчет этой температуры производится методом последовательного приближения, когда в начале расчета температура газов на выходе из топки задается ориентировочно. Затем, после окончания расчета сравнивают полученное значение температуры с изначально заданным. В зависимости от того на сколько данные температуры отличаются друг от друга расчет, или считается законченным, или производится заново.
5.3.1. Определение геометрических характеристик
топочной камеры
Перед началом расчета топки по чертежам и техническим характеристикам котла, приведенным выше необходимо определить: объем топки, площади поверхности стен топочной камеры и площади лучевоспринимающих поверхностей нагрева (экранов), а также конструктивные характеристики труб экранов (диаметр труб и их высота, расстояние между осями труб и их число в экране).
Под экраном (лучевоспринимающей поверхностью) понимается поверхность топочной камеры, вдоль которой расположены трубы с водой. Т.е. данными трубами стена топочной камеры экранируется.
Всего в топочной камере шесть поверхностей: фронтальная, задняя, правая боковая, левая боковая, сводовая поверхность (или свод) – потолок топки и подовая поверхность (или под) – пол топки (рис. 5.3).
В зависимости от типа котельного агрегата не все поверхности топки котла могут быть экранированы. Таким образом, на первом этапе необходимо определить, какие поверхности топочной камеры экранированы (см. п. 3, 4) и сколько этих поверхностей.
Далее используя расчетную схему (рис. 5.3) и технические характеристики котла необходимо определить площадь каждой лучевоспринимающей поверхности, м2,
, (5.36)
где – расстояние между осями крайних труб данного экрана, м; – освещенная длина экранных труб, м.
Рис. 5.3. Расчетная схема топочной камеры котла:
1 – фронтальная поверхность топки; 2 – задняя поверхность топки; 3 – правая боковая поверхность топки; 4 – левая боковая поверхность топки; а – ширина топки; b – глубина топки; с – высота топки
Затем, вычисляется средний коэффициент тепловой эффективности экранов топочной камеры . При этом необходимо учесть, что в формулу подставляются данные только для тех поверхностей топочной камеры, которые экранированы. Таким образом, если в топочной камере экранированы все шесть поверхностей, то в формуле должно быть шесть слагаемых. Если какая-то поверхность топки не экранирована, то соответствующее слагаемое из формулы исключается.
, (5.37)
где , , , , , – площади фронтальной, задней, правой боковой, левой боковой, сводовой и подовой лучевоспринимающих поверхностей, соответственно, м2, определяемые по формуле (5.36); – площадь поверхности стен топочной камеры (см. п. 3, 4); , , , , , – коэффициенты, учитывающий снижение тепловосприятие фронтальной, задней, правой боковой, левой боковой, сводовой и подовой лучевоспринимающих поверхностей, соответственно вследствие их загрязнения наружными отложениями, определяемые по табл. 5.13; , , , , , – угловые коэффициенты фронтальной, задней, правой боковой, левой боковой, сводовой и подовой лучевоспринимающих поверхностей, соответственно, определяемые по рис. 5.4.
Таблица 5.13