Тепловой расчет котельного агрегата типа КВ-ТС (стр. 2 из 6)

Аналогично рассчитываются остальные коэффициенты. α ₂ = 1,55; α ₃ = 1,65.

Затем по известным значениям коэффициентов избытка воздуха перед поверхностью нагрева α _i и за ней α _i+1 вычисляется среднее значение избытка воздуха для каждой поверхности нагрева:

;

α _СР1 = 1,5 α _СР2 = 1,525α _СР3 = 1,6 _.

2.3 Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания:

При тепловом расчёте котельного агрегата определяется теоретический объём воздуха V ⁰, необходимый для горения, а также действительные объёмы воздуха и продуктов сгорания.

2.3.1 Определение теоретического объёма воздуха:

- при сжигании твёрдого или жидкого топлива, м ³/кг:

;

Где m , n - число атомов углерода и водорода соответственно в углеводороде газового топлива;

процентное содержание на рабочую сухую массу соответственно углерода, горючей серы, водорода, оксида углерода, сероводорода, кислорода, углеводородов, %.

.

2.3.2 Определение теоретического объёма азота, трёхатомных газов и водяных паров:

Находят теоретический объем азота

и водяных паров

по формулам:

2.3.3 Определение избыточного количества воздуха для каждой поверхности:

;

;

;

2.3.4 Определение действительного объёма водяных паров:

;

;

;

2.3.5 Вычисление действительного суммарного объёма продуктов сгорания:

;

;

;

.

2.3.6 Расчёт объёмных долей трёхатомных газов и водяных паров, а также их

суммарную долю:

;

;

Таблица 2

Объёмы воздуха и продуктов сгорания при горении, объёмные доли трёхатомных

газов, концентрация золы в дымовых газах

Величина	Теоретические объемы на единицу топлива. ; ;
	Топка	Конв.пучок 1	Конв.пучок 2
Коэффициент избытка воздуха после поверхности нагрева, α i	1,5	1,55	1,65
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева, α СР	1,5	1,525	1,6
Избыточное количество воздуха на единицу топлива, V BИЗБ, м 3/кг	2,0185	2,1194	2,4221
Объём водяных паров на единицу топлива, V Н2О, м 3/кг	0,8348	0,8364	0,8413
Полный объём продуктов сгорания на единицу топлива, V Г, м 3/кг	6,8266	6,9291	7,2367
Объёмная доля трёхатомных газов, r RO2	0,1138	0,1122	0,1074
Объёмная доля водяных паров, r Н2О	0,1223	0,1207	0,1163
Суммарная объёмная доля, r П	0,2361	0,2329	0,2237
Зольность	1,4062	1,3852	1,3266

2.4 Расчёт энтальпий воздуха, продуктов сгорания и золы:

Вычисляем энтальпии теоретического объёма воздуха на единицу топлива для всего выбранного диапазона температур по формуле:

;

(2.13)

Где I _B – энтальпия 1 м ³ воздуха в кДж/м ³, принимаемая для соответствующей температуры по таблице 2.7 [1].

Расчёт энтальпий теоретического объёма продуктов сгорания на единицу топлива для всего выбранного диапазона температур производим по формуле:

;

(2.14)

Где I _RO2, I _N2, I _H2O – энтальпии 1 м ³ трёхатомных газа, азота и водяных паров, принимаемые для соответствующей температуры по таблице 2.7 [1].

Энтальпия избыточного количества воздуха на единицу топлива для всего выбранного диапазона температур рассчитывается по формуле:

;

(2.15)

Вычисляем энтальпию продуктов сгорания на единицу топлива при коэффициенте избытка воздуха α>1 по формуле:

;

(2.16)

Где I ⁰_ЗЛ – энтальпия золы, в нашем случаи I ⁰_ЗЛ не учитываем

Результаты расчёта энтальпий продуктов сгорания в рассматриваемых интервалах температур по поверхностям нагрева котельного агрегата сводим в таблицу 4. Эти данные позволят в последующих расчётах по известной температуре продуктов сгорания υ _ИЗВ, лежащей между температурами υ _Б и υ _М, определить их энтальпию, используя формулу линейной интерполяции:

;

(2.17)

Или, наоборот, по известной энтальпии продуктов сгорания найти их температуру:

;

Таблица 3

Энтальпия продуктов сгорания I = ƒ(υ)

Поверхность нагрева	Темп ература за поверхностью нагрева. V '', C °	I в o	Iг о	I оизм	I
Верх топочной камеры,фестон α т =1,5 ∆α т =0,1	2200	13775,036	18293,4443	6887,518	25179,961
	2100	13096,3832	17364,5886	6658,1916	24022,550
	2000	12417,7304	16438,6798	6208,8652	22647,545
	1900	11739,0776	15526,5746	5869,5388	21396,134
	1800	11060,4248	14608,0161	5530,2124	20138,228
	1700	10397,9304	13703,0192	5198,9652	18901,9844
	1600	9739,4756	12809,6304	4869,7378	17679,3882
	1500	9076,9812	11908,2058	4538,4906	16446,6064
	1400	8414,4668	11028,7166	4207,2334	15235,93
	1300	7751,9952	10139,6904	3875,9962	14015,6864
	1200	7109,696	9270,53	3554,848	12825,378
	1100	6463,36	8419,796	3231,815	11651,611
	1000	5817,024	7572,9916	2908,512	10481,5036
	900	5190,886	6733,2338	2595,443	9328,6768
	800	4458,9064	5906,2424	2290,4532	8196,6958
	700	3966,8872	5095,9214	1983,4436	7079,365
1-ый конвективный пучок. α кп =1,525 ∆α кп =0,05	1100	6463,36	8419,796	3393,264	11813,06
	1000	5817,024	7572,9916	3053,9376	10626,9212
	900	5190,886	6733,2338	2725,215	9458,4488
	800	4580,9064	5906,2424	2404,975	8311,2174
	700	3966,8872	5095,9214	2082,6157	7178,5371
	600	3360,9472	4207,1348	1764,497	6071,6318
	500	2771,1656	3544,4585	1454,861	4999,3135
	400	2193,5028	2792,938	1151,588	3944,522
	300	1631,9984	2064,3437	856,799	2921,1427
2-ой конвективный пучок. α кп =1,6 ∆α кп =0,1	600	3360,9472	4307,1318	2016,56	6323,6918
	500	2771,1656	3544,4585	1662,699	5207,1575
	400	2193,5028	2792,938	1316,101	4109,039
	300	1631,9984	2064,3437	973,199	3043,5427
	200	1078,5732	1357,8984	647,443	2005,3414
	100	537,2668	668,7643	322,36	991,1243