Выбор избытка и присосов воздуха в газоходах котельного агрегата. Объемы воздуха и продуктов сгорания при горении, доли трехатомных газов. КПД котельного агрегата, расход топлива и коэффициент сохранения теплоты. Расчетная невязка теплового баланса.
Томский Государственный Архитектурно-Строительный Университет Курсовая работа по теме: “Тепловой расчет котельных агрегатов”Объем подаваемого в топку воздуха , м3, можно рассчитать по формуле: , где - объем подаваемого в топку воздуха в м3 на рассчитываемую единицу топлива; По мере движения продуктов сгорания по газоходам котла коэффициент избытка воздуха увеличивается за счет присосов воздуха в газоходы через неплотности в обмуровке, гляделки, лючки и тому подобное. Коэффициенты избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева i после топочной камеры подсчитываются прибавлением к суммы коэффициентов присосов воздуха в этих поверхностях нагрева и определяются по формуле: , , где - номер поверхности нагрева по ходу продуктов сгорания. Теоретический объем воздуха , м3/м3, рассчитывается по формуле: Теоретический объем азота , трехатомных газов и водяных паров , м3/кг, рассчитываются по формулам: Вычисляют средний коэффициент избытка воздуха для каждой поверхности нагрева. Избыточное количество воздуха для каждой поверхности нагрева , м3,определяется по формуле: Действительный объем водяных паров , м3,определяется по формуле: Действительный суммарный объем продуктов сгорания , м3,определяется по формуле: Таблица 1.1теплота, внесенная в котельный агрегат горячим воздухом, подогретым вне агрегата, КДЖ/м3. Таким образом, Долю потерь теплоты с уходящими газами , %, определяют по формуле: , где - энтальпия и коэффициент избытка воздуха уходящих газов за последней хвостовой поверхностью нагрева котельного агрегата, КДЖ/м3; Энтальпию теоретического объема холодного воздуха, требующегося на горение , КДЖ/кг, можно рассчитать по формуле: Энтальпию уходящих газов определяют по их температуре по табл., =120 ?C. Коэффициент полезного действия котла по выработанной теплоте , %, называемый КПД брутто, может быть определен по уравнению обратного теплового баланса: где - потери теплоты с уходящими газами, =4,8501%;На основании чертежа котла и его технических характеристик, определяются внутренние границы топочной камеры, ее объем, площади поверхности топочной камеры, занятой экранами, и поверхности стен топочной камеры, размеры всех поверхностей нагрева, их конструктивные характеристики: длина, ширина, высота, диаметр, шаг, число и расположение применяемых труб, расположение горелок. Полная площадь внутренних поверхностей стен топочной камеры , включающая площадь поверхности всех стен топочной камеры и зеркала горения , и лучевоспринимающая площадь поверхности нагрева каждого экрана вычисляются по известным размерам и объему топочной камеры. При этом для каждой лучевоспринимающей поверхности нагрева топочной камеры определяется ее площадь поверхности и схема расположения экранных труб по отношению к обмуровке топки. Средний коэффициент тепловой эффективности экранов топочной камеры может быть вычислен по формуле: При тепловых расчетах топочной камеры часто используют величину - тепловое напряжение топочного объема , КВТ/м3, расчет производится по формуле: где объем топочной камеры взят в м3. Полезное тепловыделение в топочной камере на единицу количества топлива , КДЖ/м3, определяется по формуле: где - теплота, вносимая в топку воздухом, КДЖ/м3.Расчет конвективной поверхности нагрева начинают с уточнения ее конструкции и определения всех необходимых ее размеров и характеристик: длины, высоты, ширины, числа труб, площади сечения для прохода продуктов сгорания, общей площади поверхности теплообмена и т.п. Средние температуры продуктов сгорания для конвективной поверхности нагрева , ОС, можно определить по формуле: Средние скорости движения продуктов сгорания в проходном сечении конвективной поверхности нагрева , м/с, можно рассчитать по формуле: где - полный объем продуктов сгорания для рассчитываемой поверхности нагрева, м3/кг, принимаемый по табл. По найденным скоростям, типу пучка труб и по известному способу омывания труб продуктами сгорания находят коэффициенты теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности труб Вт/(м2К) и Вт/(м2К). Тогда коэффициенты теплоотдачи конвекцией к трубам с учетом различного рода поправок, Вт/(м2К), могут быть рассчитаны по формуле: где - поправочные коэффициенты соответственно на компоновку поверхности нагрева, влияние изменения теплофизических свойств продуктов сгорания по длине поверхности нагрева, на число труб в поверхности нагрева вдоль потока продуктов сгорания, на относительную длину труб, . Тогда коэффициент ослабления лучей в первом конвективном пучке ,(м.МПА), может быть рассчитан по формуле: Определяют степень черноты факела , которая подсчитывается по формуле: Коэффициент теплопередачи для конвективной поверхности нагрева , Вт/(м2К), рассчитывается по формуле: где - коэффициент, учитывающий неравномерность омывания продуктами сгорания конвективной поверхности нагрева.
