3.1. Розрахуватисумарнівтрати тепла з поверхні котла

Сумарнівтрати тепла з поверхні котла складаються з втратпроменевим та конвекційнимтеплообміном:

(62)

де , - втрати тепла променевим та конвекційним теплообміном, .

Втрати тепла променевимтеплообміномрівні:

(63)

де - степіньчорнотистінки котла ( =0,8);

- коефіцієнтвипромінювання абсолютного чорноготіла ( =5,67 );

- абсолютна температура зовнішньоїповерхні котла, ;

- абсолютна температура повітря в котельні, .

Втрата тепла конвективнимтеплообміномбудутьрівні:

(64)

де – коефіцієнттепловіддачі котла до повітря, ,

(65)

де - критерійНусельта;

- коефіцієнттеплопровідностіповітря при температури вкотельні, , 2, табл.9, ст.263 ;

- висота котла, м.

Для знаходженнякритеріюНусельтавикористовуєморівняннятеплопровідності при природнійконвекціїбілягоризонтальних, плоских поверхоньрозміром . Якщо

Визначаємо число Грасгофа:

(66)

де - прискореннявільногопадіння ( 9,81 );

- температурнийнапірміжстінкою котла та повітрям, ;

- коефіцієнт температурного розширення, ;

- коефіцієнткінематичноїв’язкостіповітряпритемпературі в котельні, , 2, табл.9, ст.263 ;

(67)

(68)

Визначаємо число Прандляпритемпературіповітря в котельні:

Gr Рг , то число Нусельтавизначається за формулою:

(69)

3.2. Визначеннятовщиниізоляції котла

(70)

де - коефіцієнттеплопровідностіповерхніізоляції, ;

- товщинаізоляції, м.

Для поверхніізоляціїазбослюдакоефіцієнттеплопровідностівизначається за формулою:

(71)

де - середньоарифметична температура поверхніізоляції котла, °С.

(72)

Із (70) товщинаізоляціїрівна:

(73)

3.3. Внутрішній баланс котла

Внутрішній баланс котла рівний:

(74)

де - тепло, щоутворилося при згорянніпалива, МВт;

- тепло, щовтрачається за рахунок конвективного теплообміну, МВт;

- тепло, щовтрачається за рахунокпроменевоготеплообміну, МВт.

3.3.1. Знаходженняконвективноїскладової балансу

(75)

де - середньоінтегральнезначеннякоефіцієнтатепловіддачівіддимовихгазів до стінок котла, ;

- температура факелу, °С.

Визначаємофізичнівластивостідимовихгазів при температурі , [2, табл. 16, ст. 270-271].

(76)

(77)

(78)

де , - поправочнікоефіцієнти, щовраховуютьвідхиленняоб’ємного складу продуктівзгоряннявідсереднього, вибирається з графіківвзалежностівідтемператури факелу та об’ємноїдоліводяної пари ( ), з [4].

; .

Визначаємо режим рухудимовихгазіввсередині котла.

Число Рейнольдсарівне:

, (79)

де w – швидкістьрухудимовихгазів, щоомиваютьвнутрішнюповерхню котла.

Приймаємо = 10 .

Так як , то режим руху димових газів ламінарний.

Для ламінарного режиму рухукритерійНусельтавизначаєтьсяпоформулі:

(80)

де число Прандля димових газів при температурі t_C𝑚=187 , [2, табл. 16, ст. 270-271].

Коефіцієнттепловіддачівизначаємо за формулою:

(81)

Середнєінтегральнезначеннякоефіцієнтатепловіддачірівне:

(82)