V.1. Определение конструктивных размеров и характеристик топки.

5.1.1) По чертежу парового котла определяем размеры топки и заполняем таблицу

№	Наименование величин	Обозн.	Раз-ть	Источник или формула	Топочные экраны					Выходное окно
					Фронтовой		Боко-вой	задний
					Основн Часть	Под		Основн часть	Под
1	Расчётная ширина экранированой стенки	bст	м	Чертёж или эскиз	6,315	6,315	5,8	6,315	6,315	6,315
2	Освещённая длина стен	lст	м	Чертёж или эскиз	14,2	4,0	---	9,12	4,0	4,32
3	Площадь стены	Fст	м2	Bст *lст	89,67	25,264	68,6	57,59	25,264	27,28
4	Площадь стен не занятых экранами	Fi	м2	Чертёж или эскиз	1,53	0.0	0,164	0,0	0,0	---
5	Наружний диаметр труб	d	м	Чертёж или эскиз	Для всех 0,06
6	Число труб	Z	шт		82	82	67	82	82	---
7	Шаг труб	S	м		0,075	0,075	0,0825	0,075	0,075	---
8	Отн шаг труб	S/d	-	---	1,25	1,25	1,375	1,25	1,25
9	Расстояние от оси до обмуровки	е	м		0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	---
10	Относ. 	e/d	-	---	1,667	1,667	1,667	1,667	1,667
11	Угловой коэф экрана	X	-	Номограмма	0,98	0,98	0,96	0,98	0,98	1
12	Коэф загрязнения		-	Таблица	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45	0,45
13	Коэф тепловой эффективности экрана		-		0,441	0,441	0,432	0,441	0,441	0,45

5.1.2) Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом определяют по формуле:

5.1.3) Активный объём топочной камеры определяют по формуле:

Эффективная толщина излучающего слоя:

V.2. Расчёт теплообмена в топке.

5.2.1) Расчёт основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает температуру газов на выходе из топки _т^II с критерием БольцманаB_o, степенью черноты топки а_т и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой размещения и типом горелок.

При расчёте теплообмена используют в качестве исходной формулу:

Где -- абсолютная температура газов на выходе из топки, [K];-- темпе- ратура газов, которая была бы при адибатическом сгорании топлива, [K]; B_о– критерий Больцмана, определяемый по формуле:

Из этих формул выводятся рясчётные.

2. Определяем полезное тепловыделение в топке Q_т и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Т_а :

Где количество тепла, вносимое в топку с воздухомQ_в,определяют по формуле:

Полезное тепловыделение в топке Q_тсоответствует энтальпии газовI_а, котрой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива, т.е Q_т= I_аТ_а=2064,358К;

2. Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:

М=А-Bx_т; где А и В опытные коэффициенты, значения которых принимают: А=0,59; В=0,5; (при камерном сжигании бурых углей).

Относительное положение максимума температур факела в топке определяют по формуле:

Х_т= Х_г+Х;где Х_г– относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелокh_г (от пода топки или середины холодной воронки) к общей высоте топки Н_т (от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна из топки, т.е. Х_г =h_г/ Н_т=5.2/12.52=0.415335); Х – поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая для пылеугольных топок с молотковыми мельницами, оборудованных горелочными устройствами с эжекционной амбразурой: Х=0;

М= 0,59-0,50,415335=0,382332

5.2.4) Степень черноты топки а_т и критерий Больцмана В₀ зависят от искомой температуры газов на выходе _г^II.

Принимаем _г^II = 1050 ⁰С:

Среднюю суммарную теплоёмкость продуктов сгорания определяют по формуле:

5.2.5)Степень черноты топки определяют по формуле:

где а_ф – эффективная степень черноты факела:

При камерном сжигании твердых топлив основными излучающими компонентами пламени являются трехатомные газы (СО_2, Н₂О) и взвешанные в них частицы золы и кокса. Степень черноты факела определяют по формуле:

Суммарный коэффициент ослабления лучей топочной средой(1/мкгс/см²):

k=k_гr_п+k_зл_зл+k_кокс₁₂,

где k_г определяется по номограмме; k_зл коэфф.ослабления лучей золовыми частицами, определяют по номограмме; _зл массовая концентрация золы в дымовых газах; k_кокс =1-коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами; ₁=0.5, ₂=0.1.

k_г=0.467(1/мкгс/см²);

k_зл=7.2(1/мкгс/см²);

_зл=0.01386(кг/кг);

k=0.4670.26588+7.20.01386+10.50.1=0.273869(1/мкгс/см²)

P_nS_т=Pr_n S_т=0.265884.305=1.1446

Где S_т – эффективная толщина излучаемого слоя в топке; P –давление в топке, для паровых котлов, работающих без наддува Р = 1 кгс/см² .

5.2.6) Определяем количество тепла, переданное излучением в топке:

7. Определим тепловые нагрузки топочной камеры:

Удельное тепловое напряжение объёма топки:

Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок: