Расчет топки

5.1 Конструктивные характеристики топочной камеры:

5.1.1 Объем топочной камеры: V_т= 29 м³.

5.1.2 Лучевоспринимающая поверхность: H_л=60, 46 м².

5.1.3 Диаметр экранных труб: d=51х2, 5 мм.

5.1.4 Шаг экранных труб: S=55 мм.

5.1.5 Расстояние от оси экрана до стенки l=1, 4∙ d=1, 4∙ 51=71, 4 мм.

5.1.6 Площадь стен топочной камеры: F_ст=64, 22 м².

5.2 Угловой коэффициент экрана

по соотношению определяем:

.

5.3 Коэффициент, учитывающий тепловое сопротивление загрязнений

.

5.4 Коэффициент тепловой эффективности экрана

.

5.5 Тепло вносимое в топку воздухом

,

где -количество воздуха, подаваемого в топку;

- энтальпия теоретически необходимого количества воздуха

;

- энтальпия присасываемого воздуха.

кДж/кг.

5.6 Полезное тепловыделение в топке

,

где - располагаемое тепло топлива;

q₃- потери тепла от химической неполноты сгорания топлива;

- тепло вносимое в топку.

кДж/кг.

5.7 Эффективная толщина излучающего слоя в топке

, м

где V_т- объем стен топки;

F_cт- поверхность стен топки.

м.

5.8 Задаемся температурой на выходе из топки

˚ С =1200+273=1473 К.

5.9 Коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания

, 1/м∙ МПа

где р= 0, 1 МПа;

- суммарная объемная доля трехатомных газов в

продуктах сгорания;

- температура на выходе из топки.

1/м∙ МПа

5.10 Коэффициент поглощения лучей частицами сажи

,

где m и n – количество атомов углерода и водорода в соединении

,

где - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;

- соотношение углерода и водорода в рабочей массе топлива

1/м∙ МПа

5.11 Коэффициент поглощения топочной среды

,

где m=0, 1- при сжигании природного газа

1/м∙ МПа

5.12 Критерий Бугера

,

где k-коэффициент поглощения топочной среды;

р-давление в топочной камере;

s- эффективная толщина излучающего слоя

.

5.13 Эффективное значение критерия Бугера

.

5.14 Параметр М для камерной топки

,

где М₀=0, 40-для газомазутных топок при настенном расположении горелок;

х_r=0, 5;

r_v – параметр забалластированности топочных газов

, м³/м³

здесь r=0 – коэффициент рециркуляции;

- объем газов на выходе из топки без учета рециркуляции

м³/м³

.

5.15 Адиабатическая температура горения

, К

где t₁, t₂ – температуры начала и конца диапазона температур в топке;

I(t₁), I(t₂) –энтальпия газов в топочной камере при температурах t₁, t₂

Т_а=1878, 99+273=2151, 99 К.

5.16 Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

, кДж/(кг∙ К)

где -энтальпия продуктов сгорания 1 кг при температуре

, кДж/м³

кДж/м³

кДж/(кг∙ К).

5.17 Критерий Больцмана

,

где В-расчетный расход топлива;

F_cт- поверхность стен топки;

- средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания;

- среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов;

φ – коэффициент сохранения тепла

=5, 67∙ 10^-11кВт/(м²∙ К⁴) - коэффициент излучения абсолютного черного

тела

.

5.18 Температура газов на выходе из топки

˚ С

5.19 Тепло, воспринятое в топке на 1 м³ топлива

, кДж/кг(кДж/м³)

,

кДж/м³

кДж/кг.