Часть 3. Расчет теплового баланса.

1. Потери тепла в окружающую среду из ограждений копильника

3.1.1. Площадь стен над уровнем расплава

м²

3.1.2. Площадь стен под уровнем расплава

м²

3.1.3. Площадь пода

=264,43 м²

3.1.4. Площадь свода

м²

Потери тепла в окружающую среду:

=2437,419 кВт

2437,419 кВт

2. Расход топлива

,

где B – расход топлива, кг/с или кг/ч

=

По приложению 43 [2]:

=3117,048 кДж/м³

=1919,588 кДж/м³

=2412,906 кДж/м³

=2031,602 кДж/м³

=1,564 м³/кг

=9,6756 м³/кг

=1,3842 м³/кг

0,4284 м³/кг

= =

= 2124,409 кДж/м³

=0,157 кг/с=565,2 кг/ч

3. Тепловой баланс

Расчет статей баланса.

кВт

=666,275 кВт

кВт

кВт

Таблица 1. Тепловой баланс печи.

Приход тепла				Расход тепла
№ статьи	Статья	Q, кДж/кг	%	№ статьи	Статья	Q, кДж/кг	%
1	Химическое тепло топлива	6108,195	90,16	1	Тепло в окружающую среду	2437,419	35,88
				2	Тепло отходящих газов	4342,385	64,04
2	Физическое тепло воздуха	666,275	9,84	3	Невязка баланса	5,334	0,079
Всего		6774,47	100	Всего		6774,47	100

Часть 4. Расчет сожигательного устройства.

1. Так как необходим длинный факел (длина печи 29235 мм) и ширина печи 9045 мм, принимаю решение установить 3 форсунки высокого давления с двойным распыливанием.

Расход топлива на 1 форсунку кг/с или 187,2 кг/ч.

По таблице 15.3. [1] параметры топлива при нормальных условиях:

кг/м³; кг/м³; кПа; кПа; кг/кг; К.

2. Скорость топлива в выходном сечении.

м/с

3. Диаметр отверстия трубки для подачи топлива.

мм

4. Скорость распылителя в критическом сечении сопла Лаваля.

м/с

5. Площадь критического сечения сопла Лаваля.

мм²

6. Площадь выходного сечения сопла Лаваля.

мм²

7. Внутренний диаметр критического сечения сопла Лаваля.

Принимаем наружный диаметр сопла мм. Тогда

мм

8. Плотность распылителя, поступающего в смеситель.

кг/м³

9. Скорость распылителя, поступающего в смеситель.

м/с

10. Удельная кинетическая энергия смеси топлива и распылителя на входе в смеситель.

Дж/кг

11. Удельный расход энергии на смешение.

Дж/кг

12. Радиус капли распыленного топлива.

м

13. Расход энергии на распыливание 1 кг топлива.

Дж/кг

14. Удельная кинетическая энергия смеси в выходном сечении смесителя.

Дж/кг

15. Скорость смеси в выходном сечении смесителя.

м/с

16. Температура распылителя на входе в смеситель.

К (81,97 °С)

17. Удельная энтальпия смеси на входе в смеситель.

Дж/кг

18. Удельное тепловыделение в процессе смесеобразования и трения в смесителе.

Дж/кг

19. Температура смеси в выходном сечении смесителя.

К (224,12 °С)

20. Плотность смеси в выходном сечении смесителя.

кг/м³

21. Площадь выходного сечения смесителя.

мм²

22. Диаметр выходного сечения смесителя.

мм

23. Площадь выхода для вторичного распылителя должна быть равной площади критического сечения сопла Лаваля. Принимаю наружный диаметр выходного сечения промежуточной трубки мм. Тогда внутренний диаметр выходного сечения внешней трубки, образующей сечение для выхода вторичного распылителя, равен

мм

24. Объемный расход топлива.

м³/с

25. Принимаю м/с. Тогда

мм²

мм