Классификация котельных установок

РАСЧЕТ КОНВЕКТИВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ КОТЛА :

1. 
   По чертежу определяются конструктивные характеристики рассчитываемого конвективного газохода: площадь поверхности нагрева (F), продольный и поперечный шаги труб (S₁ и S₂), диаметр труб (d), число труб в ряду и число рядов (Z₁ и Z₂), площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (F₁).
   

Площадь поверхности нагрева, расположенной в рассчитываемом газоходе, равна:
F=dln, где
l-длина труб (средняя по газоходу);
n-общее число труб;
Площадь проходного сечения для прохода продуктов сгорания:

• 
  При поперечном омывании гладких труб: F=ab-z₁dl;
  
• 
  При продольном омывании гладких труб: F=ab-zd²/4;
  

a и b – размеры газохода в расчетном сечении(высота и ширина);
z – число труб в пучке.

2. 
   Предварительно принимаются два значения температуры продуктов сгорания на выходе из рассчитываемой поверхности (параллельно ведутся два расчета по двум принятым температурам).
   
3. 
   Определяется теплота, отданная продуктами сгорания, из уравнения теплового баланса:
   

Q=(H - H + _прH⁰_х.в.)
Н и Н - принимаются по ht – диаграмме продуктов сгорания или по таблицам;
Н⁰_х.в.  39,8 V₀ (при температуре воды расчетной равной 30 ⁰С)
4. Вычисляется расчетная температура потока продуктов сгорания в конвективном газоходе:
=(+)/2;
5. Определяется температурный напор:
t =  - t_к , где t_к – средняя температура охлаждающей среды;
Для парового котла принимается равной температуре кипения воды при давлении в котле.
Для водогрейного котла равна полусумме температур воды на входе и на выходе из котла.

6. 
   Определяется скорость продуктов сгорания поверхности нагрева:
   

_г = В_рV_г(+273)/(F1273)
7. Определяется коэффициент теплоотдачи конвекции от продуктов сгорания к поверхности нагрева

• 
  При поперечном омывании коридорных и шахматных пучков и ширм:
  

_к = _н С_я С_s С_ф;

• 
  При продольном: _к = _н С_l С_ф;
  

_н - коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограммам;
С_я - поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания;
С_s – поправка на компановку пучка;
С_ф – поправка, учитывающая изменение физических параметров потока;
С_l – поправка на относительную длину.
8. Рассчитывается степень черноты газового потока (а) по номограмме, для чего определяется суммарная оптическая толщина:kps = (k_гV_п + k_зл )рS , где
k_г – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;
k_зл – коэффициент ослабления лучей золовыми частицами;
V_п – доля трехатомных газов в продуктах сгорания;
 - концентрация золовых частиц;
р – давление в газоходе(при работе котла без наддува принимается 0,1 МПа);
S – толщина излучающего слоя для гладких трубных пучков:
S = 0,9d (4/S₁S₂/d² – 1).

9. 
   Определяется коэффициент теплоотдачи излучения конвективной поверхности:
   

_л = _н С_l С_г , где
_н – коэффициент теплоотдачи по монограмме;
С_г – поправка, учитывающая влияние температуры стенки поверхности нагрева.

9. 
   Суммарный коэффициент теплоотдачи:
   

₁=(_к + _л), где  - коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерности омывания ее продуктами сгорания (учитывает наличие застойных зон)

• 
  Для поперечно омываемых пучков =1;
  
• 
  Для сложно омываемых пучков =0,95;
  
9. 
   Вычисляется коэффициент теплопередачи:
   

К= ₁ , где  - коэффициент тепловой эффективности определяется по таблице в зависимости от вида сжимаемого топлива и учитывает степень загрязнения поверхности нагрева.

9. 
   Определяем количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева из уравнения теплопередачи:
   

Q_т =(kFt)В_р
13. По принятым двум значениям температуры продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева ₁ и ₂ и полученным двум значениям Q_б и Q_т производится графическое определение действительной температуры на выходе из рассчитываемой поверхности _р.