5.1.2) Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом определяют по формуле:
5.1.3) Активный объём топочной камеры определяют по формуле:
Эффективная толщина излучающего слоя:
V.2 Расчёт теплообмена в топке
5.2.1) Расчёт основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает температуру газов на выходе из топки qт’’ с критерием Больцмана Bo, степенью черноты топки ат и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой размещения и типом горелок.
При расчёте теплообмена используют в качестве исходной формулу:
Где Tт’’ = Jт’’ + 273 - абсолютная температура газов на выходе из топки, [K]; Ta = Ja + 273 -температура газов, которая была бы при адибатическом сгорании топлива, [K]; Bо – критерий Больцмана, определяемый по формуле:
Из этих формул выводятся рясчётные.
5.2.2) Определяем полезное тепловыделение в топке Qт и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Та :
Где количество тепла, вносимое
в топку с воздухом Qв, определяют по формуле:
Полезное тепловыделение в топке Qт соответствует энтальпии газов Iа, котрой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива, т.е Qт= Iа Þ Та=2352,4 К;
5.2.3) Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:
М=А-B×xт; где А и В опытные коэффициенты, значения которых принимают: А=0,54; В=0,2; (при камерном сжигании мазута).
Относительное положение максимума температур факела в топке определяют по формуле:
Хт= Хг+ DХ; где Хг – относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелок hг (от пода топки) к общей высоте топки Нт (от пода топки 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;
При расположении горелок в несколько ярусов и одинаковом числе горелок в ярусе высоту расположения определяют расстоянием от средней линии между ярусами горелок до пода или до середины холодной воронки; при разном числе горелок в каждом ярусе:
где
n1, n2 и т.д. – число горелок в первом,
втором и т.д. ярусах; h1г, h1г и т.д. – высота расположения осей ярусов.
М = 0,54·0,2·0,2459=0,4908
5.2.4) Степень черноты топки ат и критерий Больцмана В0 зависят от искомой температуры газов на выходе uг’’.
Принимаем uг’’ = 1100 0С:
Среднюю суммарную теплоёмкость продуктов сгорания определяют по формуле:
5.2.5) Степень черноты топки определяют по формуле:
где аф – эффективная степень черноты факела:
где асв и аг – 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 асв и аг 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.
Коэффициент ослабления лучей kс сажистыми частицами определяют по формуле:
где Tт’’ - температура газов на выходе из топки; Cр/Hp -
соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива;
5.2.6)тОпределяем количество тепла, переданное излучением в топке:
5.2.7) Определим тепловые нагрузки топочной камеры:
Удельное тепловое напряжение объёма топки:
Допуск 250¸300 Мкал/м3×ч;
Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок
VI Поверочный расчёт фестона
6.1) В котле, разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен трёхрядный испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона.
Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном Jф’’ при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки.
6.2) По чертежам парового котла составляют эскиз фестона.
6.3) По чертежам парового котла составляем таблицу:
|
Наименование величин |
Обозн. |
Раз-ть |
Ряды фестона |
Для всего фестона |
||
|
1 |
2 |
3 |
||||
|
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,06 |
|||
|
Количество труб в ряду |
z1 |
-- |
23 |
23 |
24 |
- |
|
Длина трубы в ряду |
lI |
м |
2,3 |
2 |
1,275 |
- |
|
Шаг труб: поперечный |
S1 |
м |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
|
продольный |
S2 |
м |
- |
0,35 |
0,775 |
0,5197 |
|
Угловой коэф фестона |
xф |
- |
- |
- |
- |
1 |
|
Расположение труб |
- |
- |
шахматное |
|||
|
Расчётная пов-ть нагрева |
H |
м2 |
9,966 |
8,666 |
5,765 |
24,3977 |
|
Размеры газохода: высота |
aI |
м |
2,25 |
2,05 |
1,275 |
- |
|
ширина |
b |
м |
5 |
5 |
5 |
- |
|
Площадь живого сечения |
F |
м2 |
8,283 |
7,611 |
4,539 |
6,7646 |
|
Относительный шаг труб: поперечный |
S1/d |
- |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
|
продольный |
S2/d |
- |
- |
5,833 |
12,92 |
8,6616 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
Sф |
м |
- |
- |
- |
2,03 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
