2.2 Основные конструктивные характеристики топки

Котлы типа К-35-40 имеют пылеугольную топку для камерного сжигания каменных и бурых углей и фрезерованного торфа. По конструктивным размерам принимаем активный объем топочной камеры V_т = 179 м³. Допустимое тепловое напряжение объема топки, в соответствии с табл. 4−3 [2], равно q_V = 157 кВт/м³, расчетное значение:

Расчет конструктивных характеристик топки

Таблица 6

Величина			Единица	Расчёт
Наименование	обозна- чение	Расчётная формула или способ определения	Единица	Расчёт
Активный объём топочной камеры	V_Т	По конструктивным размерам	м²	179
Тепловое напря-жение топки расчётное	q_V	В*Q^P_H/V_T	кВт/м³
допустимое	q_V	По табл. 4-3	кВт/м³	210
Количество горелок	n	По паспортным данным	Шт.	2

2.3 Расчет теплообмена в топке.

Топка котла полностью экранирована трубами диаметром 60 мм с толщиной стенки 3 мм и шагом 70 мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности топки 176 м². По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняем поверочный расчет теплообмена в топке. Расчет производится методом последовательных приближений. При этом учитываем что вся площадь лучевоспринимающей поверхности открытая.

Поверочный расчет теплообмена в топке

Таблица 7

Величина	Обозначение	Расчетная формула или способ определения	Единица	Расчет
Суммарная площадь лучевоспр. поверхности	Н_л	табл. II−10 [2]	м²	176
Площадь лучев. поверхности открытых экранов	Н_л.откр	по конструктивным характеристикам	м²	176
Полная площадь стен топочной камеры	F_ст	по конструктивным размерам	м²	194
Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности	Ψ_ср		−
Эффективная толщина излуч. слоя пламени	s		м
Полная высота топки	H_т	по конструктивным размерам	м	9,2
Высота расположения горелок	h_т	по конструктивным размерам	м	3,6
Относительный уровень расположения горелок	x_т		−
Параметр, учитыв. характер распределения т-ры в топке	M		−	0,394
Коэф. избытка воздуха на выходе из топки	α_т	Табл. 1−1	−	1,2
Присос воздуха в топке	Δα_т	Табл. 2−2 [2]	−	0,1
Присос воздуха в системе пылеприготовления	Δα_плу	Табл. 2−2 [2]	−	0,1
Температура горячего воздуха	t_гв	По выбору (табл. 1−4 [2])	С	380
Энтальпия горячего воздуха	I⁰_гв	Табл. 1−3	кДж/кг	3765
Температура холодного воздуха	t_хв	По выбору	С	30
Энтальпия присосов воздуха	I⁰_прс	Табл. 1−3	кДж/кг	292
Кол-во теплоты, вносимое в топку воздухом	Q _в		кДж/кг	3765 (1,2 − 0,1-0,1) + 292(0,1+0,1) =3823
Полезное тепловыделение в топке	Q_т		кДж/кг
Адиабатическая температура горения	_а	Табл. 1−4	С	2092
Температура газов на выходе из топки	_т	По выбору, табл. 5−3 [2]	С	1000
Энтальпия газов на выходе из топки	I_т	Табл. 1−4	кДж/кг	12795
Средняя суммарная теплоем. продуктов сгорания	Vc_cp
Объемная доля: Водяных паров Трехатомных газов		Табл. 1−2 Табл. 1−2	− −	0,058 0,151
Суммарная объемная доля трехатомных газов	r_n	Табл.1-2	−	0,209
Произведение	pr_ns		мМПа
Коэф. ослабления лучей: трехатомными газами золовыми частицами частицами кокса	k_г k_зл k_кокс	Рис. 5−5 [2] Рис. 5−6 [2] Стр. 31 [2]	1/ мМПа	10,03 0,0585 10
Безразмерные параметры	χ₁ χ₂	Стр. 31 [2] Стр. 31 [2]	− −	01 0,1
Коэф. ослабления лучей топочной средой	k	k_г r_n+k_зл∙µ_зл+ k_кокс χ₁ χ₂	1/ мМПа	10,030,209 + 0,05923,9 + 101∙0,1 = 4,51
Суммарная сила поглощения топочного объема	kps	kps	−	4,51  0,1  3,32 = 1,5
Степень черноты факела	a_ф	1 − е⁻^kps	−	1 − е^{− 0,761} = 0,774
Степень черноты топки	a_т		-
Тепловая нагрузка стен топки	q_F		кВт/м²
Температура газов на выходе из топки	_т	Рис. 5−7 [2]	С	1070
Энтальпия газов на выходе из топки	I_т	Табл. 1−4	кДж/кг	13823
Общее тепловосприятие топки	Q^л_т	φ(Q_т − I_т)	кДж/кг	0,988(28958 – 13823) = 14953
Средняя тепловая нагрузка лучевосп. поверхности топки	q^ср_л		кВт/м³