Расчет однокамерной топки

Предварительно задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры °С.

По таблице 2.5 контрольной работы №1 определяем энтальпию продуктов сгорания кДж/м³.

Подсчитываем полезное тепловыделение в топке, кДж/м³,

, (1.2.1)

где – теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/м³.

Теплота, вносимая в топку воздухом, для промышленных и водогрейных котлов, не имеющих воздухоподогревателя, определяется как

(1.2.2)

кДж/м³.

кДж/м³.

Определяется коэффициент тепловой эффективности экранов

(1.2.3)

где – коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей нагрева вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытия огнеупорной массой, принимается по таблице 4.1 [1].

.

Определяем эффективную толщину излучающего слоя, м,

, (1.2.4)

где – объем топочной камеры, м³.

м.

Определяем коэффициент ослабления лучей, (м×МПа)^-1

, (1.2.5)

где – суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из таблицы 2.3 расчетной работы №1;

– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;

– коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м×МПа)^-1, определяется по формуле

, (1.2.6)

где – парциальное давление трехатомных газов, МПа;

– давление в топочной камере котлоагрегата, для агрегатов, работающих без наддува, принимается МПа;

– объемная доля водяных паров, из таблицы 2.3 расчетной работы №1; – абсолютная температура на выходе из топочной камеры, К.

(м×МПа)^-1.

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, (м×МПа)^-1,

, (1.2.7)

где , – содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.

При сжигании природного газа

.

(м×МПа)^-1.

(м×МПа)^-1.

Степень черноты факела определяем по номограмме 4.5 [1] при .

.

Степень черноты топки для камерной топки при сжигании газа

. (1.2.8)

.

Параметр в зависимости от относительного положения максимума температура пламени по высоте топки при сжигании газа и мазута проеделяется по формуле

. (1.2.9)

Относительное положение максимума температуры для большинства топлив определяется как отношение высоты размещения горелок к общей высоте топки

, (1.2.10)

где подсчитывается как расстояние от пода топки или от середины холодной воронки до оси горелок, м;

– как расстояние от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна топки, м.

.

.

Определяется средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 м³ газа при нормальных условиях, кДж(м³×К):

, (1.2.11)

где – теоретическая (адиабатная) температура горения, К, определяемая из таблицы 2.5 расчетной работы №1 по значению ;

– энтальпия продуктов сгорания берется из таблицы 2.5 расчетной работы №1 при принятой на выходе из топки температуре .

.

Действительная температура на выходе из топки, °С, определяется по формуле

. (1.2.12)

°С.