Расчет температуры газов на выходе из топки

Коэффициент загрязнения поверхностей ζ= 0,8 – при сжигании газа и ζ= 0,6…0,7 – при сжигании мазута и угля.

ζ= 0,65

Коэффициент сохранения теплоты в топке

(38)

Степень экранирования поверхностей топки

(39)

Отношение площади зеркала горения топки к лучевоспринимающей поверхности топки

(40)

где Y – при сжигании мазута или газа в дальнейшем не потребуется и из расчета исключается.

Абсолютная температура топочных газов, К,

(41)

где -предварительно задается равной 1200 °C и представляет температуру газов на выходе из камеры догорания.

Средняя теплоемкость всего объема топочных газов, кДж/К.

(42)

где Σ (VCʹ_mp1) и Σ(VCʹ_mp2)  – определяются по уравнению (18)

Эффективная толщина излучающего слоя, м

(43)

Произведение р_n на S равно

(44)

r_n– суммарная объёмная доля трёхатомных газов; r_n =0,25.

р_n – парциальное давление трёхатомных газов, МПа;

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами k_г. Он определяется по номограмме рисунок 4 по значению р_nS и температуре t_Т2 = 1200 °C. Схема определения k_гпоказана стрелками.

Рисунок 4 - Номограмма для определения значения коэффициента ослабления лучей трехатомными газами

По графику k _г=0,85

Коэффициент ослабления лучей несветящимся пламенем

(45)

Коэффициент ослабления лучей светящимся пламенем

(46)

Степень черноты светящихся компонентов пламени

(47)

где е = 2,718 – основание натуральных логарифмов.

Степень черноты несветящихся компонентов пламени

(48)

Степень черноты факела

(49)

где m = 0,4 …0,6 – для угля и мазута и m = 0 – для газа.

Степень черноты камерных (мазутных и газовых топок)

(50)

Коэффициент Х находится по формуле

(51)

где Х = 0 – для углей;

h₁ = 1 – расстояние между подом топки и осью мазутной или газовой форсунок, м;

h₂ – расстояние от пода топки до середины входного окна из топки в камеру догорания, м. Для котлов паропроизводительностью 2000…9000 кг/ч h₂ = 1,2…2,2 м, пропорционально принятой ранее высоте топки. Для котлов большей производительности h₂ = 3,2…3,7 м, также пропорционально высоте топки.

Расчетный коэффициент М определяется по формуле

(52)

где А = 0,52, В = 0,3 для всех видов топок

Расчетная температура топочных газов на выходе из топки,⁰С

(53)

Если значение t_Т2, определенное по формуле (53), будет отличаться более чем на 50⁰С от ранее принятого значения t_Т2 = 1200⁰С, то задаются новым значением t_Т2 большим или меньшим ранее принятого t_Т2 = 1200 ⁰С.

Теплота, переданная экранным трубам топки и трубам камеры догорания тепловыми лучами, кДж/кг или кДж/м³

(54)

Теплота, полученная трубами теплоотдачей от горячих газов, кДж/кг или кДж/м³,

(55)

Чертеж топки котла

Заключение

В данном курсовом проекте был произведен поверочный расчет, в котором были рассчитаны тепловые процессы, происходящие в объёме топки котла, рассчитан необходимый объём воздуха для сжигания данного топлива. На основании уравнения теплового баланса, учтены потери тепла, выделяющегося во внешнюю среду, через обмуровку котлоагрегата, рассчитан расход топлива, необходимый для поддержанияпаропроизводительности котлоагрегата.

Определено тепловыделение продуктов горения для данного вида топлива, температура дымовых газов в зоне горения топлива. Рассчитан эффективный объем топочной камеры, благодаря ним подобраны геометрические параметры топки. Найдена площадьповерхности труб топки, для данного котлоагрегата, температура выходящих дымовых газов, после топочной камеры. Построен чертеж с указанием основных параметров, котла.

Список использованной литературы

Основная литература

1. Шалай В. В. Расчет тепловых процессов и установок в примерах и задачах[Электронный ресурс]: практикум / Шалай В. В., Михайлов А. Г., Батраков П. А., Теребилов С. В., Слободина Е. Н.- Электрон.дан. – Изд-во ОмГТУ , 2015. – 120 с. – Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/196517.

2. Маряхина В. Теплогенерирующие установки [Электронный ресурс]: учебное пособие / Маряхина В., Мансуров Р.- Электрон.дан. – Изд-во ОГУ , 2014. – 104 с. – Режим доступа: http://www.knigafund.ru/books/184259.

3. Лебедев, В.М. Котельные установки и парогенераторы. [Электронный ресурс] / В.М. Лебедев, А.С. Заворин, С.В. Приходько, В.В. Овсянников. — Электрон.дан. — М. : УМЦ ЖДТ, 2013. — 376 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/60010 — Загл. с экрана.

4. Лифшиц О.В.Справочник по водоподготовке котельных установок: справочник / . О.В.Лифшиц.- М.: Эколит, 2011.- 287с.

Дополнительная литература

1. Теплогенерирующие установки: учебник для вузов / Г.Н.Делягин, В.И.Лебедев, Б.А.Пермяков [и др.].- М. : Бастет, 2010. - 623с..

2. Рундыгин Ю.А. "Машиностроение. Котельные установки. [Электронный ресурс] / Ю.А. Рундыгин, Е.Э. Гильде, А.В. Судаков. ; Под ред. Ю.С. Васильева, Г.П. Поршнева. - Электрон.дан. – Москва:Машиностроение , 2009. – 400 с. – Режим доступа:://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5217019492.

3. Сидельковский Л.Н., Юренев Л.Н. Котельные установки промышленных предприятий / Л.Н Сидельковский., Л.Н.Юренев. - М.:Бастет, 2009. - 527с.

4. Эстеркин Р.И. Котельные установки: курсовое и дипломное проектирование: учебник для вузов/ Р.И.Эстеркин. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 281с.

5. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок: учебное пособие для вузов/. Г Ю.Г усев.- М.: Стройиздат, 1973.- 292с.