13.Задача теплового расчёта. Теплообмен в топке и газоходах котла. Последовательность расчета.

Тепл расчет ПК м.б. конструктивным и поверочным. Задача конструктивного ТР закл-ся в выборке компоновки пов-тей нагрева в газоходах, опр-и размеров радиационных и конв пов-тей нагрева, обеспечивающих номин. паропроизв-ть котла при заданных пар-рах пара. Поверочный ТР котла или отдельных его Эл-тов вып-ся для существующей конструкции с целью опр-я пок-лей ее работы при переходе на другое топливо, при изм-и нагрузки или пар-ров пара, а также при проведенной реконструкции пов-тй нагрева. В рез-те поверочного расчета опр-ют КПД котла, расход топлива, Т продуктов сг-я по газовому тракту, Т рабочей среды за каждой пов-тью нагрева.

Последовательность расчета.

1. Подсчитываем объем теоретически необходимого кол-ва в-ха

2. Подсчитываем действительный объем в-ха и продуктов сг-я в топке и газоходах с учетом присосов в-ха

3. Энтальпия продуктов сг-я и в-ха

4. составляют тепловой баланс котла, определяют тепл потери, подсчитывают КПД и расход топлива

5. Опр геом хар-ки топочной камеры с учетом относительного ур-ня распол-я горелок

6. Задаемся Т газов на выходе из топки в соотв-и с Нормат м/дом.

7. Исп-ем расчет з-нов лучистого ТО и приложениен теории подобия к топочным процессам для теплового расчета топочной камеры. В рез-те расчета уточняют Т газов на выходе из топки по номограмме или формуле

8. В зав-ти от последующих заданных пов-тей нагрева делаем расчет ширм, фестона или конв п/п, ВЭК и в/ля. Фестон расч-ся как обычный конвект пучок

9. Расчет тепловосприятия ВЭК производится по известной Т газов на входе в него, определенного расчетом предыдущей пов-ти и Т воды на входе в ВЭК и путем последующих приближений расч-ся на выходе

10. С учетом найденного зн-я Т ух гахов уточняются потери тепла с ух газами, КПД и расход топлива. По полученной Т горячего в-ха и Т газов на выходе из топки уточняется тепловосприятие пов-тей топки, отнесенные к 1 кг (м³) топлива.

11. Т в-ха на входе в в/п/ль принять 25⁰С

Теплообмен в топке

Передача теплоты экраном топки определяется лучистым теплооб-м м/у высокотемп-ми газами и наруж-й пов-ю труб. Лучистый тепл-й поток восприн-ый раб-й средой экрана : q_л=q_пад-q_обр, q_пад -теп-й поток кот-й падает на экран из газ-го объёма; q_обр-обр-й теп-й поток в пов-ти экрана в газ-й объём. Коэфф-т теп-й эффек-ти экрана - характеризует долю тепловоспр-я настенных пов-й. Для тв. Топ-в он равен 0,4-0,45; для мазута – 0,5-0,55; для газа – 0,65. Чем он выше тем большую долю теплоты экран восприним-т. Х- угловой коэфф-т экрана. Х=1(при плотном экранир-ии), т.е. весь тепловой поток падает на экрн-ю пов-ть. -услов-й коэф-т загрязнения.

Лучевосприн-я пов-ть экрана , - пов-ть стен топки занятая экранами. Степень экранир-я топки: ≈0,95-0,96. F_СТ-полная пов-ть стен топки. Коэф-т теплового излуч-я топки: Коэф-т тепл-го изл-я факела:

m - коэф-т учит-й заполнение потолоч-го объёма светящ-ся частью факела.

- коэф-т излуч-я несвет-я части факела. - коэф-т изл-я свет-ся части факела. Сред-й тепловой поток воспр-й экран-й пов-ю: .

Т_Ф-тем-ра факела в топке. С₀-коэф-т излуч-я абс чёрного тела. Полезное тепловыд-е: Уд-е кол-во теп-ты воспр-е экранами за счёт луч-го теплообмена: , где Н”_Т опр-ся по (зара-е выб-ся). - коэф-т сохр-я теплоты; - адиабат-я тем-ра горения или max возм-я тем-ра сгорания. (VC)-ch-z теплоём-ть прод-в сгор-я 1 кг или 1 м³ топлива в интервале температур 0- . Т.о. расчёт теплообмена в топке основан на сост-ии двух урав-й: 1). Ур-е теплового баланса

2) Ур-е лучистого теплооб-на Т_НЗ- т-ра наруж-х загрязнений. - усред-я теплоём-ть газов.

лучистый теплообмен в газоходах котла.

Q_ЛТ=Q_Л.ВХ- Q_Л.ВЫХ, Q_{ЛТ –} лучистое тепло, получаемое ширмами из топки. Коэф-т теплоотдачи излучением к конв-й пов-ти нагрева:

Т_РС-тем-ра раб-й среды. - теп-е сопрот-е загряз-го слоя на наруж-й пов-ти трубы. Для пакта распол-го за газ-м объёмом по ходу газов: , где m-показ-ль опр-ный тем-рой газов, газ-м объёмом перед пакетом и видом топлива. - полное тепловоспр-е раб-й среды от газ-го потока. -коэф-т использ-я учит-й неравномер-ть омывания пов-ти газами.