Расчет теплообмена в топке
Расчет основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчетная формула связывает безразмерную температуру газов на выходе из топки θт” с критерием Больцмана Bo, степенью черноты топки aт и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного положении максимума температур пламени, который определяется типом горелок и схемой их размещения. Исходная формула при расчете теплообмена: Где - абсолютная температура газов на выходе из топки, К; – температура газов, которая была бы при адиабатическом сгорании топлива, К; - критерий Больцмана. Температуру газов на выходе из топки определяем по формуле: Где - коэффициент сохранения тепла; – расчетный расход топлива, м3/ч; - расчетная площадь стен топки, м2; - средний коэффициент тепловой эффективности экранов; 4,9* - коэффициент излучения абсолютного черного тела, ккал/(м2*ч*К4); (Vc)ср – средняя суммарная теплоемкость продуктов горения 1 м3 топлива в интервале температур газов от , ккал/(м3*оС).
Определяем полезное тепловыделение в топке Qт и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Та: Где - не учитываем, так рассчитывается только для высокосернистых мазутов;
Определяем по формуле Где -энтальпия теоретического объема горячего воздуха, поступающего в топку, ккал/м3. Найдем величину энтальпии горячего воздуха линейной интерполяцией по таблице 4 для ϑгв=2050С при =1,27: , ккал/кг Величина -энтальпия теоретически объема холодного воздуха, при t=30 оС, находится по формуле: , ккал/кг =1,1; , т.к. система пылеприготовления отсутствует по заданию , ккал/м3 , ккал/ м3 Полезное тепловыделение в топке Qт соответствует энтальпии газов Iа, которой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива, т.еIа = Qт = ккал/кг Найдем величинуТа линейной интерполяцией по таблице 4 для Iа = , при =1,1 Та= +273=2232,35, К. Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяем по формуле: М=А-B×xт=0,54-0,2*0,38023=0,464 где А и В опытные коэффициенты, значения которых принимаем: А=0,54; В=0,2; (при камерном сжигании мазута). Относительное положение максимума температур факела в топке определяем по формуле:
где хг – относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелок hг (от пода топки) к общей высоте топки Нт(от пода до середины выходного окна из топки, т.е. хг= hг/ Нт); DХ – поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая для газомазутных топок с производительностью <35т/ч, DХ=0,15; При расположениигорелок в несколько ярусов и разном числе горелок в каждом ярусе средняя высота рассчитывается, как средневзвешенная, по выражению, м: где Степень черноты топки зависит от искомой температуры газов на выходе . Принимаем 0С:
Среднюю суммарную теплоёмкость продуктов сгорания 1 нм3 топлива в интервале температур газов от до , определяем по формуле, ккал/(м3*оС):
Степень черноты топки определяем по формуле:
Где – эффективная степень черноты факела:
где и – степень черноты, которой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трёхатомными газами; m – коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объёма и m=0,55 для жидкого топлива. Величины и определяют по следующим формулам:
,
,
где Sт – эффективная толщина излучаемого слоя в топке; P – давление в топке, для паровых котлов, работающих без наддува Р = 1 кгс/см2 . Коэффициент ослабления лучей kг топочной средой определяют по номограмме с использованием величин: 0С, , , м*кгс/см2 → по номограмме Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами определяем по формуле: где - температура газов на выходе из топки ( К); -соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива; Определяем температуру газов на выходе из топки:
Полученная различается с от принятой ориентировочно , более чем на . Задаемся новым значением и производим перерасчет: Среднюю суммарную теплоёмкость продуктов сгорания 1 нм3 топлива в интервале температур газов от до , определяем по формуле, ккал/(м3*оС):
Степень черноты топки определяем по формуле:
,
,
0С, , , м*кгс/см2 → по номограмме Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами определяем по формуле: где - температура газов на выходе из топки ( К); -соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива; Определяем температуру газов на выходе из топки: Полученная различается с от принятой ориентировочно , менее чем на . Вычисленная температура соответствует условию. Найдем величину энтальпии газов на выходе из топки линейной интерполяцией по таблице 4 для ϑт=11140С при =1,1: Определяем количество тепла, переданное излучением в топке: Определим тепловые нагрузки топочной камеры. Удельное тепловое напряжение объёма топки: Чтобы не вызывать увеличения потерь тепла и , принятых в расчете, не должно превышать 500 Мкал/м3×ч. Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок: Где - сечение топки, м2
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1334)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |