Поверочный тепловой расчет топочной камеры

В данной курсовой работе проводится поверочный расчет топки. Характеристики топки получают, используя чертежи котельного агрегата или конструктивные данные. Расчет сводится к проверке величин видимых тепловых нагрузок зеркала горения и топочного объема, определению теоретической и действительной температуры газов на выходе из топки, а также количества тепла, переданного излучением радиационным поверхностям нагрева. Для определения тепловосприятия в топке используют уравнение теплового баланса для дымовых газов.

Поверочный расчет топки сводится к табличной форме (таблица 9) и производится в следующей последовательности:

По чертежам или конструктивным данным котла определяются: объем топочной камеры, степень ее экранирования, площадь поверхности стен и площадь лучевоспринимающих (радиационных) поверхностей нагрева, а также площадь зеркала горения.

Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры. Для промышленных паровых котлов эту температуру рекомендуется принимать, при сжигании твердого топлива – 1000…1100 °С.

По построенной ранее диаграмме I – ϑ, для принятой температуры продуктов сгорания на выходе из топочной камеры определяется энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки.

Вычисляются коэффициенты и параметры топочной камеры:

· эффективная толщина излучающего слоя,

· коэффициент ослабления лучей

· коэффициенты загрязнения и тепловой эффективности экранов;

· поглощательная способность газов и паров O

· степень черноты светящейся и несветящейся части факела;

· видимое тепловое напряжение топочного объема;

· эффективная степень черноты факела и степень черноты топки;

А также вычисляются полезное тепловыделение в топке и теоретическая (адиабатическая) температура горения, которую могли бы иметь продукты сгорания, если бы в топке отсутствовал теплообмен с экранными поверхностями обмена. И другие параметры необходимые для вычисления действительной температуры топочных газов.

Далее вычисляется действительная температура дымовых топочных газов на выходе из топки. Полученная температура на выходе из топки сравнивается с температурой, принятой ранее. Если расхождение между полученной действительной температурой на выходе из топки и ранее принятой на выходе из топки не превысит ±100°С, то расчет считается оконченным. В противном случае задаются новым, уточненным значением температуры на выходе из топки, и весь расчет повторяется. Расчет сводится к таблице 9.

Таблица 9

Тепловой расчет топочной камеры

№ п/п	Наименование параметра и размерность	Обозначение	Расчетная формула, способ определения	Расчет	Итог
	Объем топочной камеры, м³		Таблица 1		22,5
	Радиационная поверхность нагрева, м²		Таблица 1		48,1
	Поверхность стен, м²		Таблица 1		51,8
	Коэффициент загрязнения экранов	ζ	0,65		0,65
	Коэффициент тепловой эффективности экранов	Ψср			0,604
	Эффективная толщина излучающего слоя, м	S			1,564
	Абсолютное давление газов в топке, 105 Па	p	принимается р=1
	Температура топочных газов на выходе из топки, 0С		Таблица 1
	Энтальпия газов на выходе из топки, кДж/м3		По I-ϑ д
	Объемная доля водяных паров		Таблица 2 для топки		0,1913
	Объемная доля трехатомных газов и водяных паров		То же		0,2831
	Суммарная поглощательная способность трехатомных газов и водяных паров				0,4428
	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, 1/(м Па 105)		Рис. П3		0,83
	Коэффициент ослабления лучей для несветящийся части пламени, 1/(м Па 105)				0,235
	Сила поглощения потока	KpS			0,36754
	Степень черноты топочной среды для несветящихся газов		Рис П4		0,31
	Соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива				2,9237
	Коэффициент Ослабления лучей сажистыми частицами, 1/(м Па 105)		*(1.6* )		0,174
	Коэффициент ослабления лучей для святящегося пламени, 1/(м Па 105)				0,409
	Сила поглощения потока для святящегося пламени	KpS			0,64
	Степень черноты топочной среды для святящегося пламени		Рис П4		0,47
	Видимое тепловое напряжение топочного объема кВт/м3				551,5
	Коэффициент заполнения пламенем топочного объема	m	Таблица П6		0,2
	Эффективная степень черноты факела				0,718
	Степень черноты топки				0,81
	Теплота вносимая в топку с воздухом, кДж/м3
	Полезное тепловыделение в топке, кДж/м3
	Теоретическая температура горения, 0С		По I-ϑ д
	Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания кДж/м3К				19,64
	Параметр топки М	M	Таб. 1		0,5
	Тепловыделение5 в топке на 1 м2 стен, Вт/м2
	Температура газов на выходе из топки действительная, 0С		Рис. П5
	Энтальпия газов на выходе из топки действительная, кДж/м3		По I-ϑ д
	Теплота передаваемая излучением в топке кДж/м3

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Кузнецов Н.В. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). – М.: «Энергия», 1973

2.Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой мощности. Под ред. К.Ф.Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989

3.Павлова Г.А. Расчет теплогенерирующих установок малой и средней мощности: учебное пособие. – Магнитогорск: МГТУ, 2002

4.Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные. – М., Энергоатомиздат, 1984

5.Делягин Г.Н., Лебедев В.И., Пермяков Б.А.

Теплогенерирующие установки. – М.:Стройиздат, 1986

6. ООО «Бийская Энергетическая Компания». Котельное оборудование и системы автоматизации. Алтайский край г.Бийск. Адрес в интернете: http://biek.ru/

7.ООО "ПТО" г. Москва. Котельное оборудование и металлоконструкции.

Адрес в интернете: http://www.dlyakotlov.ru

8.Либерман Н.Б., Няньковская М.Т. Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения. – М.: Энергия, 1979