5. Расчёт топки.

При поверочном расчете конструктивные характеристики топки получают, пользуясь чертежами котельного агрегата, а расчет сводится к проверке величин видимых тепловых нагрузок зеркала горения и топочного объема, определению теоретической температуры горения и действительной температуры газов на выходе из топки, а также количества тепла, переданного излучением радиационным поверхностям топки.

5.1 Конструктивные характеристики топки.

Они определяются по эскизу топки с размерами. Границами активного объёма топки являются осевые плоскости экранных труб. В выходном сечении топки граница проходит по оси трубы первого ряда фестонов или котельного пучка. Нижняя граница (под) при наличии холодной воронки проходит по плоскости на половине высоты холодной воронки. Объём топки определяют между поверхностями стенок. Для каждого котла есть данные в справочнике Vт, Fст. Полная поверхность Fст топки вычисляют по размерам всех поверхностей ограничивающих объем топочной камеры:

Fст = ΣFпл, м²

Эффективная толщина излучающего слоя топки:

S = 3,6 , м, где

Vт и Fст – объем и поверхность стен топки.

Относительный уровень расположения горелок в топке характеризуется величиной

χт =, где

hг – расстояние от середины холодной воронки до оси горелок в ярусе, м

Hг – общая высота топки.

В ДЕ χт = 0,3.

Площадь стен занятой экранами рассчитывают как произведение расстояние между осями крайних труб на освещен. длину трубы l, м.

Fст = Fпл = в · l, м².

Радиационная поверхность нагрева Hл = ∑ Fпл · x, м²

x – угловой коэффициент экрана, определяется по монограмме [1].

Коэффициент тепловой эффективности экрана ψ = x · ζ ,

ζ – коэффициент учитывающий загрязнение экрана, т.к. x =

Hл – приводится в справочниках, ζ – коэффициент из [1].

Температура на выходе из топки:

Таблица№5: Поверочный тепловой расчёт топки

Величина	Обозн.	Формула	Разм.	Расчёт	Результат
1	2	3	4	5	6
Объём топочной камеры.	Vт	Табл. 1.4 [2]	м³	-	8,01
Полная поверхность стен топки	Fст	Табл. 1.4 [2]	м²	-	23,8
Эффективная толщина излуч. слоя	S	3,6	м	3,6*8,01/23,8	1,21
Относительный уровень расположения горелок	χ	Принимаем по рекомендациям	-	-	0,3
Эмпирический параметр	М	М₀(1-0,4 χ) ³√ r_v	-	0,4(1-0,4*0,3) ³√1,4	0,4
Лучевоспринимающая пов-ть нагрева	Hл	Табл. 1.2	м²	-	21,8
Коэффициент	М₀	п.6.18 [1]	-	-	0,4
Параметр забаластированности топочных газов	r_v	V^Н_Г(1+r)/V^Н_ON2+V^Н_RO2	м³/м³	11,637/7,52+1,00	1,4
коэффициент тепловой эффективности	ψ	χ ζ	-	0,92*0,65	0,598
Угловой коэффициент экрана	χ	Из ф-лы 5.1 Hл /Fст	-	21,8/23,8	0,92
коэффициент	ζ	табл. 5.1	-	-	0,65
Тепловое напряжен. топочного объёма	q		кВт/м³	0,082*35880/8,01	367
Тепло, вносимое в топку воздухом	Q	α_т· I		1,1*380	418
Полезное тепловыделение в топке	Q			35880*(100-0,5)/100+418	36119
Теоретическая температура сгорания		По I-υ диагр.	°С	-	1880
Температура газа на выходе из топки		Принята предварительно	°С	-	920
Энтальпия газов на выходе из топки		По I-υ диагр.		-	16234
Объёмная доля водяных паров		Табл. 3.4	-	-	0,186
Суммарная объёмная доля 3атомных газов		+ r	-	0,186+0,086	0,272
Давление в топочной камере	p	Принята предварительно	МПа	-	0,1
Произведение		P · r· S	МПа· ·м	0,10,2721,21	0,03
Коэффициент поглощения топочной среды	К	К+ m К		2,992+0,1*1,2	3,112
коэффициент	m	п. 6.12 [1]	-	-	0,1
коэффициент	К⁰	По ном.2		-	11
Коэффициент ослабления лучей 3атомных газов	К	К⁰		11*0,272	2,992
Соотношение соединений углерода и водорода		0,12 ∑ m/n CmHn	-	(1)	3
Коэффициент поглощения частицами сажи	К			1,2/1+1,213^0,4(1,610^-31193-0,5)	1,2
Критерий Бугера	Bu	K·p·S	-	1,210,13,112	0,38
Эффективное значение критерия Бугера	Bũ		-	1,61 ln(1,40,38²+0,38+2/1,40,38²-0,38+2)	0,56
Средняя суммарная теплоёмкость				(36119-16234)/(1880-920)	20,71
Температура на выходе из топки		(2)	°С	(2)	878
Энтальпия газа на выходе из топки		По I-υ диагр.		-	15416
Количество тепла восприн. в топке	Q_л			0,97(36119-15416)	20082