Поверочный расчёт теплообмена в топочной камере.

Целью поверочного расчёта является определение тепловосприятия и параметров дымовых газов на выходе из топки. Расчёты ведутся методом приближения. Для этого предварительно задаются температурой газов на выходе из топки,пройзводят расчёт ряда величин, по которым находят температуру на выходе из топки. Если найденная температура отличается от принятой более чем на ±100°С,то задаются новой температурой и повторяют расчёт.

1. Задаются в первом приближении температурой продуктов сгорания на выходе из топки при сжигании природного или попутного газа.

т.з =1100 ⁰С

2. Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки.

, кДж/м³

1. Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

k_г = k_г⁰r_п, 1/(м*МПа)

k_г = 7,2*0,24=1,728 1/(м*МПа)

k_г⁰ – определяется по номограмме 2 Приложения по величинам:

r H₂O= 0,15

т.з =1100 ⁰С

10p_пs= rп*s, м*МПа

10*0,024*1,68= 0,24*1,68=0,4 м*МПа

rп = 0,24

s = 1,68

10p_пs=0,4 м*МПа

k_г⁰ = 7,2

k_г = 1/(м*МПа)

2. Коэффициент поглощения лучей частицами сажи.

, 1/(м*МПа)

αт =1,1

Т_т.з"= т.з +273, К

Т_т.з"=1100+273=1373 К

3. Коэффициент ослабления лучей для газообразного топлива.

k= k_г +mk_c, 1/ (м*МПа)

k= 1,728+0,1*1,3=1,858 1/ (м*МПа)

m=0, 1

Суммарная оптическая толщина газовой среды.

Bu = kps

p=0, 1 МПа

Bu = 1, 858*0, 1*1, 68=0, 31

Теплота, внесённая в топку с холодным воздухом.

Q_В=αт * Н_ХВ⁰, кДж/м³

Q_В=1,1*492,326=541,55 кДж/м³

αт =1,1

Н_ХВ⁰=492,326 кДж/м³

Полезное тепловыделение в топке.

,кДж/м³

кДж/м³

Теоретическая температура горения.

, ⁰С

Та = а +273, К

Та = 1807,44 +273=2080,44 К

Коэффициент сохранения тепла.

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1м³ топлива.

, кДж/(м³*К)

кДж/(м³*К)

Коэффициент тепловой эффективности экранов

Наименование элемента котла	χ	ζ	ψ	Fпл	ψiFплi
1	2	3	4	5	6
1. Фронтовой экран топки
2. Задний экран топки
3. Задний экран камеры догорания
4. Левый боковой экран топочной камеры
5. Правый боковой экран топочной камеры
6. Левый боковой экран камеры догорания
7. Правый боковой экран камеры догорания
8. Итого ∑ ψiFпл i

ψ = χ * ζ – коэффициент тепловой эффективности экранов

ψ = 0,98*0,65=0,637

ψ_iF_{пл i} =ψ*F_пл

Средний коэффициент тепловой эффективности экранов.

Параметр забалластированности топочных газов

,м³/м³

Параметр топки.

, м³/м³

Расчётная температура газов на выходе их топочной камеры.

,⁰С

Та =2080,44 К

М = 0,316

Вũ = 0,47

ψср = 0,63

F_ст = 34,82 м²

φ = 0,99

В = 1,65 м³/с

(Vc)ср = 28,2 кДж/(м³*К)

Проверка точности расчёта температуры продуктов сгорания на выходе из топки.

∆ т" = т" - т.з" ±100 ⁰С

∆ т" =1181,9-1100=81,9 ⁰С

, кДж/м³

∆ т" = <100% - расчёт теплообмена в топочной камере закончен.

Тепловосприятие топки.

Количество тепла, воспринятого в топке излучением на 1м³ газообразного топлива.

Q_Л = φ (Q_Т - Н_Т"), кДж/м³

Удельное тепловое напряжение объёма топочной камеры.

, кВт/м²

Удельное тепловое напряжение стен топочной камеры.

, кВт/м²