Параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.
Он зависит от вида топлива и способа его сжигания. Для случая сжигания газа параметр М определяется по формуле [4]
где - отношение высоты расположения осей горелок (от пола топки) к общей высоте (от пола топки до середины выходного окна из топки):
.
Параметр М равен
Коэффициент теплового излучения топочной камеры
Коэффициент теплового излучения топочной камеры x т введен вместо применявшейся ранее степени черноты топки e т. Он является радиационной характеристикой излучающего тела и зависит только от его физических свойств и температуры.
Поглощательная способность (степень черноты) e т характеризует степень поглощения падающего излучения и дополнительно зависит от спектра этого излучения. Для серых и черных тел эти два коэффициента x т и e т численно равны. Для определения температуры газов на выходе из топки рассчитывают коэффициент теплового излучения топки x т, который определяется коэффициентом излучения газового факела x ф, заполняющего топочный объем и тепловой эффективностью экранных поверхностей y ср.
|
|
Поглощательная способность рассчитывается по формуле (4.36) [2].
где – коэффициент излучения газового факела;
– коэффициент тепловой эффективности экранных поверхностей.
Коэффициент излучения газового факела x ф зависит от температуры газов на выходе из топки (от абсолютной температуры газов на выходе из топки). Коэффициент теплового излучения газового факела определяется по формуле (4.42) [2].
,
где , - коэффициента теплового излучения светящейся части факела и несветящихся газов;
- коэффициент, определяющий долю топочного объёма, заполненного светящимся пламенем, находится по таблице П8,
Коэффициент находят по соотношению
где – оптическая толщина поглощения топочной среды;
– коэффициент ослабления (поглощения) лучей топочной средой, 1/(м ∙МПа);
– давление газов в топочной камере, МПа, для топок, работающих под разрежением и с наддувом не более 5 кПа, принимают
– эффективная толщина излучающего слоя продуктов сгорания, рассчитывается по формуле (6-07) [1].
где – объём топочной камеры, м3;
− полная поверхность окружающих стен топки, м2, определяется по конструктивным данным котла.
По формуле (6-13) [1] или (4.40) [2] определяем коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.
где – абсолютная температура газов на выходе из топки, К;
– объемная доля трехатомных газов, принимается по табл. 4.2 настоящего расчета.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
|
|
Коэффициент равен
Коэффициент определяется также по соотношению
в этой формуле полагается, что
,
где - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, образующимися в ядре факела при сжигании газа, который определяется по соотношению
,
где - соотношение между содержанием углерода и водорода в рабочей массе топлива, определяется по соотношению:
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами равен:
Коэффициент равен:
Коэффициент теплового излучения газового факела
Коэффициент тепловой эффективности экранов топки определяется как произведение условного коэффициента загрязнения на угловой коэффициент экрана:
где - условный коэффициент загрязнения поверхности нагрева, определяется по таблице П9,
- угловой коэффициент экрана, определяется по формуле:
.
Коэффициент тепловой эффективности экранов топки равен:
Степень черноты топки
Действительная температура газов на выходе из топки
Полученное значение сравниваем с предварительно принятым значением . Расхождение не превышает
Принимаем температуру газов на выходе из топки .
Рассчитываем энтальпию газов на выходе из топки, используя данные таб. 4.3:
Количество тепла воспринятого в топке:
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева:
Расчетное тепловое напряжение топочного объема:
Тепловой расчёт топки закончен.