5.2 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^’’ с критерием Больцмана B_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 T_m^’’=_m^’’+273 — абсолютная температура газов на выходе из топки, [K];

T_a= _a+273 — температура газов, которая была бы при адибатическом

сгорании топлива, [K];

B_о — критерий Больцмана, определяемый по формуле:

Из этих формул выводятся расчетные.

5.2.2)Определяем полезное тепловыделение в топке Q_т и соответствующую ей адиабатическую температуру горения Т_а:

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

По табл. 2.2 по

Qт=9678,44 (100-0.5)/100+714,844-0=10344,8918 ккал/кг

Полезное тепловыделение в топке Q_т соответствует энтальпии газов J_а, которой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива,

т.е Q_т= J_а  _а=2068,3⁰С

5.2.3)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=0,54; В=0,2; (при камерном сжигании мазута).

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 горелок h_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 ); Х – поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая по таблице 2.4.[2]: в горизонтальныхных топках с производительностью агрегата , Х=0

5.2.4) Степень черноты топки а_т и критерий Больцмана В₀ зависят от искомой температуры газов на выходе _т^’’.

По таблице 2.5.[2]: в камерных топках для сжигания мазута принимаем _т^’’= 1100 ⁰С, этой температуре соответствует J_т^’’=5123,8 ккал/кг

Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания определяют по формуле:

5.2.5) Степень черноты топки определяют по формуле:

Где а_ф – эффективная степень черноты факела.

При камерном сжигании жидких топлив основными излучающими компонентами пламени являются трехатомные газы (СО₂ и Н₂О) и взвешенные в них частицы сажи. В этом случае степень черноты факела определяется по формуле:

а_ф=м а_св+(1-м) а_г