Тепловой расчет топочной камеры.
Топочную камеру условно представляем в виде параллелепипеда с высотой 2,4 м, шириной 1,79 м и глубиной 3,85 м. Суммарная поверхность стен топочной камеры Fст= 38,71 м2. Соответственно объем топочной камеры Vт = 16,54 м3. Все стены топочной камеры экранированы трубами диаметром 51 мм с шагом 55 мм, кроме фронтовой стены. Средняя часть фронтовой стены (примерно половина площади) не экранирована для обеспечения свободного пространства для установки горелки ГМ-7 и лаза в топку. Экраны пода (нижней поверхности) топки для исключения перегрева труб закрыты шамотным кирпичом. Для исключения протока дымовых газов между экранных труб, отделяющих топку от конвективного пучка, между трубами вварены проставки. Угловой коэффициент для такого экрана х = 1. Часть этого экрана (левого) занимает выходное окно топки, за которым расположен конвективный пучок. Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и поверхностью нагрева (аналог коэффициента «х») для этого случая также равен 1,0, поэтому при расчете не будем выделять из площади этого экрана выходное окно топки.
Расчет коэффициента тепловой эффективности экранов стен топки.
Таблица 4
Параметры |
Обозн. |
Боковая левая |
Боковая правая |
верхняя |
Подовая |
Фронт |
Задняя |
Площадь экранирования |
Fэ, м2 |
9,24 |
9,24 |
6,89 |
6,89 |
2,15 |
4,3 |
Угловой коэффициент |
х |
1,0 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
0,98 |
Коэффициент загрязнения |
ζ |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,1 |
0,65 |
0,65 |
Коэффициент эффективности |
ψ |
0,65 |
0,64 |
0,64 |
0,1 |
0,64 |
0,64 |
Произведение
|
ψ*Fэ, м2 |
6,01 |
5,91 |
4,41 |
0,69 |
1,38 |
2,75 |
∑ψ*Fэ = 21,1 м2
Таблица 5
|
Рассчитываемая величина |
Обозн. |
Размерн. |
Значение |
|
|
Объем топки, м³ |
|
м³ |
16,54 |
|
|
Полная площадь поверхностей топки, м² |
|
м² |
38,71 |
|
|
Коэффициент тепловой эффективности |
|
б/р |
0,545 |
|
|
Температура холодного воздуха , °C |
|
°C |
30 |
|
|
Температура горячего воздуха, °C |
|
°C |
30 |
|
|
Энтальпия воздуха, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
431,74 |
|
|
Тепло, вносимое в топку воздухом, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
474,914 |
|
|
Полезное тепловыделение в топке, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
38553,564 |
|
|
Адиабатная температура горения, °C |
|
°C |
1884,057 |
|
|
Абсолютная адиабатная температура, К |
|
К |
2157,057 |
|
|
Относит. положение максимума температуры по высоте топки |
|
б/р |
0,5 |
|
|
Коэф. ядра факела |
|
б/р |
0,32 |
|
|
Теплонапряжение стен топки, фактическое, кВт/м³ |
|
кВт/м³ |
435,88 |
|
|
Теплонапряжение стен топки, допустимое, кВт/м³ |
|
кВт/м³ |
250-350 |
|
|
Эффективная толщина излучающего слоя, м |
|
м |
1,54 |
|
|
Температура на выходе из топки, предварительная. , °C |
|
°C |
1100 |
|
|
Энтальпия газов при этой температуре, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
21144,45 |
|
|
Температура газов на выходе из топки. , °C |
|
°C |
1163,82 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из топки, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
22505,12 |
|
|
Тепло, передаваемое топке излучением, кДж/м³ |
|
кДж/м³ |
15743,52 |
Расчеты для таблицы 5 в соответствии с пунктами.
|
формула |
расчет |
|
|
|
16,54 |
|
|
|
38,71 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
30 |
|
|
|
431,74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1884 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250-350 |
|
|
|
|
|
|
|
1100 |
|
|
|
21144,45 |
|
|
|
|
|
|
|
22505,12 |
|
|
|
|
