Įvadas

Esamiems parametrams atliekamas patikros skaičiavimas. Remiantis esamomis tam tikros apkrovos ir degalų projektavimo charakteristikomis, nustatomos vandens, garų, oro ir degimo produktų temperatūros ribose tarp šildymo paviršių, įrenginio efektyvumas ir degalų sąnaudos. Atlikus patikros skaičiavimą, gaunami pirminiai atrankai reikalingi duomenys pagalbinė įranga ir atlikti hidraulinius, aerodinaminius ir stiprumo skaičiavimus.

Rengiant garo generatoriaus rekonstrukcijos projektą, pavyzdžiui, dėl jo našumo padidėjimo, garo parametrų pasikeitimo ar transportavimo į kitą kurą, gali tekti pakeisti keletą elementų, kuriuos reikia keičiami taip, kad, jei įmanoma, būtų išsaugoti pagrindiniai standartinio garo generatoriaus komponentai ir dalys.

Skaičiavimas atliekamas naudojant metodą nuoseklų įgyvendinimą atsiskaitymo sandorius su atliktų veiksmų paaiškinimu. Skaičiavimo formulės pirmą kartą įrašomi bendras vaizdas, tada pakeičiamos visų į juos įtrauktų kiekių skaitinės reikšmės, po kurių gaunamas galutinis rezultatas.

1 Technologinis skyrius

1.1 Trumpas aprašymas katilų konstrukcijos.

E (DE) tipo katilai yra skirti gaminti prisotintą arba perkaitintą garą, kai dirba su dujomis ir mazutu. Gamintojas: Biysk Boiler Plant.

Boileris E (DE)-6.5-14-225GM turi du vienodo ilgio būgnus, kurių skersmuo apie 1000 mm ir yra pagaminti pagal dizaino schema"D" būdingas bruožas kuri yra katilo konvekcinės dalies šoninė vieta degimo kameros atžvilgiu. Degimo kamera yra dešinėje nuo konvekcinio pluošto per visą katilo ilgį pailgos erdvinės trapecijos pavidalu. Pagrindinis komponentai Katilą sudaro viršutiniai ir apatiniai būgnai, konvekcinis pluoštas ir kairysis degimo ekranas (dujoms nepralaidi pertvara), sudarantis degimo kamerą, dešinysis degimo tinklelis, tinkliniai vamzdžiai priekinei degimo kameros sienelei ir galinis ekranas. Būgno montavimo atstumas nuo centro iki centro yra 2750 mm. Norint patekti į būgnų vidų, priekinėje ir galinėje būgnų dugne yra šuliniai. Konvekcinę siją sudaro koridorius vertikalūs vamzdžiai kurių skersmuo 51x2,5 mm, pritvirtintas prie viršutinio ir apatinio būgnų.

Norint išlaikyti reikiamą dujų greičių lygį, katilo konvekcinėje sijoje įrengiamos laiptuotos plieninės pertvaros.

Konvekcinis spindulys nuo krosnies atskirtas dujoms nepralaidžia pertvara (kairiuoju pakuros tinkleliu), kurios galinėje dalyje yra langas dujoms išvesti į konvekcinį dūmtakį. Dujoms nepralaidi pertvara pagaminta iš vamzdžių, sumontuotų 55 mm intervalais. Vertikali pertvaros dalis sandarinama metaliniais tarpikliais, suvirintomis tarp vamzdžių.

Skerspjūvis degimo kamera yra vienoda visiems katilams. Vidutinis aukštis yra 2400 mm, plotis – 1790 mm.

Pagrindinė konvekcinio pluošto ir dešiniojo krosnies ekrano vamzdžių dalis bei krosnies priekinės sienelės ekranuojantys vamzdžiai sujungiami su būgnais valcavimo būdu. Dujoms nelaidžios pertvaros vamzdžiai, taip pat dalis dešiniojo degimo ekrano ir išorinės konvekcinio pluošto eilės vamzdžių, kurie įrengiami skylėse, esančiose virinimo siūlėse arba karščio veikiamoje zonoje, privirinami prie būgnų. elektriniu suvirinimu.

Dešiniojo šoninio tinklelio vamzdžiai vienu galu įsukami į viršutinį būgną, o kitu – į apatinį, taip suformuojant lubines ir apatines ekranus. Krosnies plotas yra padengtas ugniai atsparių plytų sluoksniu. Galiniame ekrane yra du kolektoriai (159x6 mm skersmens) - viršutinis ir apatinis, kurie yra sujungti vienas su kitu suvirinant galinio ekrano vamzdžius ir nešildomą recirkuliacinį vamzdį (76x3,5 mm skersmens). Patys kolektoriai vienu galu sujungiami su viršutiniu ir apatiniu būgnais suvirinant. Priekinį ekraną sudaro keturi vamzdžiai, išsilieję būgnuose. Priekinio ekrano viduryje yra įduba GM tipo degikliui. Pučiamo oro temperatūra prieš degiklį yra ne mažesnė kaip 10 °C.

Būgnų dalys, išsikišusios į pakurą, yra apsaugotos nuo radiacijos forminėmis šamotinėmis plytomis arba šamoto-betonio danga.

Vamzdžio pamušalas iš išorės yra aptrauktas metalo lakštas sumažinti oro įsiurbimą. Pūtimo įtaisai yra kairėje katilo šoninės sienelės pusėje. Pūstuvas turi vamzdelį su purkštukais, kuriuos pučiant reikia pasukti. Pūstuvo vamzdis sukasi rankiniu būdu smagračiu ir grandine. Pūtimui naudojami prisotinti arba perkaitinti garai, kurių slėgis ne mažesnis kaip 7 kgf/cm 2.

Išeiti dūmų dujos iš katilo per langą, esantį galinėje katilo sienelėje, patenka į ekonomaizerį.

Katilų degimo kameros priekyje yra skylė į pakurą, esanti po degimo įrenginiu, ir trys žvilgčiojantys liukai - du dešinėje ir vienas ant galinių degimo kameros sienelių.

Katilo sprogimo vožtuvas yra degimo kameros priekyje virš degiklio.

Katilas pagamintas su vienos pakopos garinimo kontūru. Katilo cirkuliacinių kontūrų nusileidžianti grandis yra paskutinės, mažiausiai šildomos konvekcinių ryšulių vamzdžių eilės palei dujų srautą.

Katile yra numatytas nuolatinis pūtimas iš apatinio būgno ir periodinis pūtimas iš apatinio galinio ekrano kolektoriaus.

Viršutinio būgno vandens erdvėje yra padavimo vamzdžiai ir kreipiamieji skydai, o garo tūryje - atskyrimo įtaisai. Apatiniame būgne yra įtaisas vandens garams kaitinti būgne uždegimo metu ir vamzdžiai vandens nutekėjimui. Kaip pirminiai atskyrimo įtaisai naudojami viršutiniame būgne sumontuoti kreipiamieji lakštai ir skydeliai, užtikrinantys garų ir vandens mišinio tiekimą į vandens lygį. Kaip antriniai atskyrimo įtaisai naudojami perforuotas lakštas ir atskirtuvas su žaliuzėmis. Sparno skydai, kreipiamieji skydeliai, žaliuziniai separatoriai ir perforuoti lakštai yra nuimami, kad būtų galima visiškai patikrinti ir suremontuoti vamzdžių ir būgno riedėjimo jungtis. Temperatūra maitinti vandeniu turi būti ne žemesnė kaip 100 °C. Katilai gaminami ant atraminio rėmo montuojamo vieno bloko pavidalu, į kurį perkeliama katilo elementų masė, katilo vanduo, karkasas, pamušalas. Apatinis būgnas turi dvi atramas: priekinė yra fiksuota, o galinė - judama, ant jos sumontuotas atskaitos taškas. Ant viršutinio katilo būgno sumontuotos dvi spyruoklinės spyruoklės apsauginiai vožtuvai, taip pat katilo manometras ir vandens indikatoriai.

Katilas turi keturias cirkuliacines grandines: 1-asis – konvekcinio pluošto kontūras; 2-asis – dešinės pusės ekranas; 3-as – galinis ekranas; 4 - priekinis ekranas.

Pagrindinės katilo charakteristikos E (DE)-6.5-14-225GM

2 Šiluminis skaičiavimas garo katilas

2.1 Kuro charakteristikos

Kuras suprojektuotam katilui yra susietos dujos iš dujotiekio Kumertau – Išimėjus – Magnitogorskas. Apskaičiuotos sausos masės dujų charakteristikos paimtos pagal 1 lentelę.

1 lentelė – Konstrukcijos charakteristikos dujinis kuras

2.2 Oro ir degimo produktų tūrių apskaičiavimas ir lentelė

Visi E tipo katilai, išskyrus katilą E-25, turi vieną konvekcinį spindulį.

Oro įsiurbimas atliekamas per dujų kelią pagal 2 lentelę.

2 lentelė. Oro pertekliaus koeficientas ir įsiurbimas katilo dūmtakiuose.

Dūmtakio kanaluose už katilo esančius siurbtukus įvertiname pagal apytikslį dūmtakio ilgį - 5 m.

3 lentelė. Oro perteklius ir įsiurbimas per dujų kanalus

Oro ir degimo produktų kiekiai skaičiuojami 1 m 3 dujinio kuro normaliomis sąlygomis (0 ° C ir 101,3 kPa).

Teoriškai oro ir kuro degimo produktų tūriai visiško degimo metu (α = 1) imami pagal 4 lentelę.

4 lentelė. Teoriniai oro ir degimo produktų kiekiai

Kiekio pavadinimas	Simbolis	Vertė, m 3 / m 3
1. Teorinis oro tūris
2. Teoriniai degimo tūriai:
triatominės dujos
vandens garai

Dujų tūriai visiško kuro degimo metu ir α > 1 kiekvienam dujų kanalui nustatomi pagal 5 lentelėje pateiktas formules.

5 lentelė – Faktiniai dujų tūriai ir jų tūrio dalys, kai α > 1.

Didumas	Šildymo paviršius
		konvekcinis spindulys	ekonomaizeris
7.G r, kg/m 3

Oro pertekliaus koeficientas a = a cf imamas pagal 3 lentelę;

Paimta iš 4 lentelės;

– vandens garų tūris esant a > 1;

– išmetamųjų dujų tūris, kai a > 1;

– vandens garų tūrinė dalis;

– triatominių dujų tūrinė dalis;

– vandens garų ir triatominių dujų tūrinė dalis;

G r – išmetamųjų dujų masė.

(2.2-1)

čia = sausų dujų tankis normaliomis sąlygomis, paimtas pagal 1 lentelę; = 10 g/m 3 – dujinio kuro drėgnis, skaičiuojant 1 m 3 sausų dujų.

2.3 Oro ir degimo produktų entalpijos lentelių apskaičiavimas ir sudarymas. I - ν diagramos konstravimas

Oro ir degimo produktų entalpijos apskaičiuojamos kiekvienai oro pertekliaus koeficiento α reikšmei zonoje, apimančioje numatomą temperatūros diapazoną dūmtakio kanale.

6 lentelė – 1 m 3 oro ir degimo produktų entalpijos.

7 lentelė. Oro ir degimo produktų entalpijos, kai α > 1.

Šildymo paviršius				(α – 1) I 0. in
Pakuras, konvekcinis įėjimas ir perkaitintuvas
Konvekcinis spindulys ir perkaitintuvas α K.P = 1,19
Ekonomizatorius

Duomenys entalpijoms apskaičiuoti paimti iš 4 ir 6 lentelių. Dujų entalpija esant oro pertekliaus koeficientui a = 1 ir dujų temperatūrai t, °C, apskaičiuojama pagal formulę:

Entalpija teoriškai reikalingas kiekis Oras visiškam dujų degimui esant temperatūrai t, °C, nustatomas pagal formulę:

Faktinio išmetamųjų dujų tūrio 1 m 3 kuro entalpija esant t temperatūrai, °C:

Dujų entalpijos pokytis:

kur yra apskaičiuotoji entalpijos vertė; - ankstesnė, palyginti su apskaičiuota entalpijos verte. Indikatorius mažėja mažėjant dujų temperatūrai t, °C. Šio modelio pažeidimas rodo, kad skaičiuojant entalpijas yra klaidų. Mūsų atveju ši sąlyga yra įvykdyta. Sukonstruokime I - ν diagramą pagal 7 lentelės duomenis.

1 paveikslas – I - ν diagrama

2.4 Katilo šilumos balanso apskaičiavimas. Kuro sąnaudų nustatymas

2.4.1 Katilo šilumos balansas

Katilo šilumos balanso sudarymą sudaro lygybė tarp į katilą patenkančios šilumos kiekio, vadinamo turima šiluma Q P, ir naudingosios šilumos Q 1 bei šilumos nuostolių Q 2, Q 3, Q 4 sumos. Remiantis šilumos balansu, efektyvumu ir reikalingas suvartojimas kuro.

Šilumos balansas sudaromas atsižvelgiant į pastovią katilo šiluminę būseną 1 kg (1 m 3) kuro esant 0 ° C temperatūrai ir 101,3 kPa slėgiui.

Bendroji lygtisŠilumos balansas turi tokią formą:

Q P + Q in.in = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6, kJ/m 3, (2.4.1-1)

čia Q P – turima kuro šiluma; Q in.in – oru į krosnį patenka šiluma, kai ji šildoma už katilo ribų; Q f – garų pūtimu į krosnį įvedama šiluma („purkštuko“ garai); Q 1 – naudingai panaudota šiluma; Q 2 – šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis; Q 3 – šilumos nuostoliai dėl cheminio nepilno kuro degimo – šilumos nuostoliai dėl mechaninio nepilno kuro degimo; Q 5 – šilumos nuostoliai dėl išorinio aušinimo; Q 6 – nuostoliai su šlako šiluma.

Deginant dujinį kurą, kai nėra išorinio oro šildymo ir garų srauto, Q in.in, Q f, Q 4, Q 6 reikšmės yra lygios 0, todėl šilumos balanso lygtis atrodys taip:

Q P = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 5, kJ/m 3. (2.4.1-2)

Turima 1 m 3 dujinio kuro šiluma:

Q P = Q d i + i tl, kJ/m 3, (2.4.1-3)

čia Q d i – dujinio kuro mažesnis šilumingumas, kJ/m 3 (žr. 1 lentelę); i tl – fizinė kuro šiluma, kJ/m 3. Atsižvelgiama, kai kuras šildomas išoriniu šilumos šaltiniu. Mūsų atveju tai neįvyksta, todėl Q P = Q d i, kJ/m 3, (2.4.1-4)

QP = 36 800 kJ/m3. (2.4.1–5)

2.4.2 Šilumos nuostoliai ir katilo efektyvumą

Šilumos nuostoliai paprastai išreiškiami procentais nuo turimos kuro šilumos:

ir tt (2.4.2-1)

Šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis į atmosferą apibrėžiami kaip skirtumas tarp degimo produktų entalpijų prie išėjimo iš paskutinio šildymo paviršiaus (ekonomaizerio) ir šaltas oras:

, (2.4.2-2)

kur Iух = I Н EC yra išmetamųjų dujų entalpija. Nustatyta interpoliacijos būdu pagal 7 lentelės duomenis esant nurodytai išmetamųjų dujų temperatūrai tух °С:

, kJ/m 3. (2.4.2-3)

α ух = α Н EK – oro pertekliaus už ekonomaizerio koeficientas (žr. 3 lentelę);

Aš 0.h.v.

- šalto oro entalpija,

čia (ct) in = 39,8 kJ/m 3 – 1 m 3 šalto oro entalpija esant t šaltam orui.

= 30°C; V H 0 – teorinis oro tūris, m 3 / m 3 (žr. 4 lentelę) = 9,74 m 3 / m 3.

I 0,x.v = (ct) *V H 0 = 39,8*9,74 = 387,652 kJ/m 3, (2.4.2-5)

Pagal garo katilo parametrų lentelę tух = 162°С, Šilumos nuostoliai dėl cheminio nepilno degimo q 3,%, atsiranda dėl bendros produktų degimo šilumos nepilnas degimas , likęs dūmų dujos

(CO, H 2, CH 4 ir kt.). Už suprojektuotą katilą priimame

Šilumos nuostoliai dėl išorinio aušinimo q 5,%, paimami pagal 8 lentelę, priklausomai nuo katilo D garų galios, kg/s,

kg/s, (2.4.2-8)

kur D, t/h – iš pirminių duomenų = 6,73 t/h.

8 lentelė. Šilumos nuostoliai dėl išorinio garo katilo su galiniais paviršiais aušinimo

(2.4.2-9)

Mes randame apytikslę reikšmę q 5,%, esant vardinei garo galiai 6,73 t/h.

Bendri šilumos nuostoliai katile:

Σq = q 2 + q 3 + q 5 = 4,62 + 0,5 + 1,93 = 7,05 % (2,4,2–10) Koeficientas naudingas veiksmas

katilas (bruto):

η K = 100 – Σq = 100 – 7,05 = 92,95%. (2.4.2-11)

2.4.3 Katilo naudingoji galia ir kuro sąnaudos

Bendras katile naudingai sunaudotos šilumos kiekis:

kW, (2,4,3-1)

kur = - susidaręs sočiųjų garų kiekis = 1,87 kg/s,

Sočiųjų garų entalpija, kJ/kg; nustatomas pagal sočiųjų garų slėgį ir temperatūrą (P NP = 14,0 kgf/cm 2 (1,4 MPa); t NP = 195,1 °C):

Tiekiamo vandens entalpija, kJ/kg,

KJ/kg, (2.4.3-2)

kur su P.V.

@ 4,19 kJ/(kg*°C) – vandens šiluminė talpa;

t P.V.

– tiekiamo vandens temperatūra = 83°C;	KJ/kg; (2.4.3-3)	Verdančio vandens entalpija, kJ/kg, nustatoma pagal 9 lentelę pagal sočiųjų garų slėgį P NP = 14,0 kgf/cm 2 (1,4 MPa):	Sočiųjų garų slėgis,	prisotinimo temperatūra,	Savitasis verdančio vandens tūris, v’, m 3 /kg

Savitasis sausų sočiųjų garų tūris, v’’, m 3 /kg

Savitoji verdančio vandens entalpija, i’, kJ/kg

Sausų sočiųjų garų savitoji entalpija, i'', kJ/kg

kJ/kg, (2,4,3–4) Vandens sąnaudos katilo prapūtimui, kg/s: = 4 %;

Kg/s; (2.4.3–5)

kur PR yra dalis

nuolatinis pūtimas

D – katilo garo galingumas = 1,87 kg/s.

kg/s (2,4,3–6)

KW (2.4.3–7)

Kuro sąnaudos, tiekiamos į katilo krosnį:

M 3 /s, (2.4.3-8)

kur Q K – katile naudingai sunaudota šiluma, kW;

Q Р – turima šiluma 1m 3 dujinio kuro, kJ;

h K – katilo naudingumo koeficientas, %.	m 3 /s. (2.4.3–9)	10 lentelė – Šilumos balanso apskaičiavimas.	Vardas	Paskyrimas
Apskaičiuota		Q P C + Q in.in
Šilumos nuostoliai dėl cheminio nepilno degimo
Šilumos nuostoliai dėl mechaninio nepilno degimo
Išmetamųjų dujų temperatūra
Dūmų entalpija
Šalto oro temperatūra		Pagal paskyrimą
Šalto oro entalpija
Šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis
Šilumos nuostoliai dėl išorinio aušinimo
Katilo efektyvumas
Šilumos sulaikymo koeficientas
Maitinimo vandens temperatūra		Pagal paskyrimą
Sočiųjų garų temperatūra		Pagal paskyrimą
Perkaitintų garų temperatūra		Pagal paskyrimą
Maitinkite vandens entalpiją
Sočiųjų garų entalpija		Pagal 3 lentelę
Perkaitintų garų entalpija		Pagal 3 lentelę
Išvalymo kiekis		Pagal paskyrimą
Naudinga šiluma
Bendros degalų sąnaudos
Numatomas srautas kuro

2.5 Krosnies apskaičiavimas (patikra)

2.5.1 Geometrinės krosnies charakteristikos

Paviršių, apimančių degimo kameros tūrį, ploto apskaičiavimas.

Degimo kameros tūrio ribos yra ekrano vamzdžių ašinės plokštumos arba apsauginio ugniai atsparaus sluoksnio paviršiai, atsukti į pakurą, o ekranais neapsaugotose vietose – degimo kameros sienelės ir būgno paviršius. ugniadėžė. Krosnies ir papildomo degimo kameros išleidimo dalyje degimo kameros tūris ribojamas plokštumos, einančios per kairiojo šoninio ekrano ašį. Kadangi degimo kameros tūrį gaubiantys paviršiai yra sudėtingos konfigūracijos, norint nustatyti jų plotą, paviršiai suskirstomi į atskiras dalis, kurių plotai sumuojami. Paviršių, apimančių degimo kameros tūrį, plotas nustatomas pagal katilo brėžinius.

2 pav. – Nustatyti numatomo katilo degimo kameros tūrio ribas.

Lubų, dešinės pusės sienos ir krosnies grindų plotas:

M 2, (2.5.1-1)

kur yra tiesių lubų, šoninių sienų ir grindų dalių ilgiai; a – pakuros gylis = 2695 mm.

M 2, (2.5.1-2)

Kairiosios sienelės plotas:

M 2. (2.5.1-3)

Priekinė sritis ir galinė siena:

M 2. (2.5.1–4)

Bendras plotas uždarantys paviršiai:

M 2. (2.5.1–5)

Degimo ekranų ir krosnies išėjimo ekrano pluoštą priimančio paviršiaus apskaičiavimas

11 lentelė – Degimo ekranų geometrinės charakteristikos

	vardas, simbolis, matavimo vienetai	Priekinis ekranas	Galinis ekranas	Šoninis ekranas
	Vamzdžio išorinis skersmuo d, mm
	Ekrano vamzdžio žingsnis S, mm
	Santykinis ekrano vamzdžių žingsnis s
	Atstumas nuo ekrano vamzdžio ašies iki pamušalo e, mm
	Santykinis atstumas nuo ekrano vamzdžio ašies iki pamušalo e
	Nuolydis x
	Projektinis ekrano plotis b e, mm
	Ekrano vamzdžių skaičius z, vnt.
	Vidutinis apšviestas ekrano vamzdžių ilgis, mm
	Sienos plotas F kvadratas, kurį užima ekranas, m 2
	Spinduliavimą priimantis ekrano paviršius N e, m 2

Kur yra sieto vamzdžių santykinis žingsnis, yra santykinis atstumas nuo vamzdžio ašies iki pamušalo, b e yra numatomas ekrano plotis - atstumas tarp ekrano išorinių vamzdžių ašių, paimtas pagal brėžinius.

z yra ekrano vamzdžių skaičius, paimtas iš brėžinių arba apskaičiuotas pagal formulę:

Gabalai, vamzdžių skaičius suapvalinamas iki artimiausio sveikojo skaičiaus. (2.5.1–6)

Vidutinis apšviestas ekrano vamzdžio ilgis nustatomas pagal brėžinį.

Ekrano vamzdžio ilgis matuojamas degimo kameros tūryje nuo tos vietos, kur vamzdis įsukamas į viršutinį būgną arba kolektorių, iki vietos, kur vamzdis įsukamas į apatinį būgną.

Sienos plotas, kurį užima ekranas:

F pl = b e *l e *10 -6, m 2 (2.5.1-7)

Spindulį priimantis ekranų paviršius:

N e = F pl * x, m 2 (2.5.1-8)

12 lentelė – Degimo kameros geometrinės charakteristikos

Krosnies sienų plotas F ST paimamas pagal 2.5.1-5 formulę.

Degimo kameros pluoštą priimantis paviršius apskaičiuojamas susumavus ekranų pluoštą priimantį paviršių pagal 11 lentelę.

Degiklių aukštis ir degimo kameros aukštis matuojami pagal brėžinius.

Santykinis degiklio aukštis:

Aktyvus degimo kameros tūris:

(2.5.1-10)

Degimo kameros ekranavimo laipsnis:

Efektyvus spinduliuojančio sluoksnio storis krosnyje:

2.5.2 Šilumos perdavimo degimo kameroje apskaičiavimas

Patikrinimo skaičiavimo tikslas – nustatyti išmetamųjų dujų šilumos sugertį ir parametrus prie išėjimo iš krosnies. Skaičiavimai atliekami aproksimacijos metodu. Norėdami tai padaryti, iš anksto nustatoma dujų temperatūra prie išėjimo iš krosnies ir apskaičiuojama keletas verčių, pagal kurias randama išėjimo iš krosnies temperatūra. Jei nustatyta temperatūra skiriasi nuo priimtos daugiau nei ± 100°C, tada nustatykite naują temperatūrą ir pakartokite skaičiavimą.

Degimo produktų radiacinės savybės

Pagrindinė degimo produktų spinduliuotės charakteristika yra sugerties galios kriterijus (Bouguer kriterijus) Bu = kps, kur k – degimo terpės sugerties koeficientas, p – slėgis degimo kameroje, s – efektyvusis spinduliuojančio sluoksnio storis. Koeficientas k apskaičiuojamas pagal iš krosnies išeinančių dujų temperatūrą ir sudėtį. Ją nustatant atsižvelgiama į triatominių dujų spinduliuotę. Pirmą kartą apytiksliai nustatome degimo produktų temperatūrą prie išėjimo iš krosnies iki 1100°C.

Degimo produktų entalpija prie išėjimo iš krosnies:

, kJ/m 3 , (2.5.2-1)

kur visos minimalios ir didžiausios vertės paimtos pagal 7 lentelę.

KJ/m3. (2.5.2-2)

Spindulių sugerties koeficientas degimo produktų dujinėje fazėje:

1/(m*MPa) (2,5,2–3)

čia k 0 g – koeficientas, nustatytas pagal nomogramą (1). Norint nustatyti šį koeficientą, reikės šių dydžių:

p = 0,1 MPa – slėgis degimo kameroje;

5 lentelė, skirta ugniai = 0,175325958;

5 lentelė, skirta ugniai = 0,262577374;

p n = p* = 0,0262577374 MPa;

s – pagal 12 lentelę = 1,39 m;

p n s = 0,0365 m*MPa;

10 p n s = 0,365 m*MPa;

Suodžių dalelių spindulių sugerties koeficientas:

1/(m*MPa) (2,5,2–4)

kur T yra oro pertekliaus prie krosnies išleidimo angos koeficientas pagal 2 lentelę;

m,n – atitinkamai anglies ir vandenilio atomų skaičius junginyje;

C m H n – anglies ir vandenilio kiekis sausoje kuro masėje pagal 1 lentelę;

T '' T.Z = v '' T.Z + 273 – dujų temperatūra krosnies išėjimo angoje, kur v '' T.Z = 1100°C.

1/(m*MPa) (2,5,2–5)

Degimo terpės sugerties koeficientas:

k = k r + mk c , 1/(m*MPa) (2.5.2-6)

čia k r – degimo produktų dujinės fazės spindulių sugerties koeficientas pagal 2.5.15 formulę;1; m – santykinio degimo kameros užpildymo šviečiančia liepsna koeficientas, dujoms = 0,1; k c – suodžių dalelių spindulių sugerties koeficientas pagal 2.5.16 formulę;1.

k = 2,2056 + 0,1*1,4727 = 2,3529 1/(m*MPa) (2,5,2–7)

Absorbcijos kriterijus (Bouguer kriterijus):

Bu = kps = 2,3529 * 0,1 * 1,39 = 0,327 (2,5,2–8)

Faktinė Bouguer kriterijaus vertė:

Bendro šilumos perdavimo krosnyje apskaičiavimas

Naudingosios šilumos išsiskyrimas krosnyje Q T priklauso nuo turimos kuro šilumos Q P, šilumos nuostolių q 3 ir šilumos, patenkančios į krosnį oru. Suprojektuotame katile nėra oro šildytuvo, todėl šiluma į krosnį patenka šaltu oru:

, kJ/m 3 , (2.5.2-10)

kur a T yra oro pertekliaus krosnyje koeficientas (žr. 2 lentelę) = 1,05,

Aš 0х.в.

– šalto oro entalpija = (ct) in *V H 0 = 387,652 kJ/m 3 .

KJ/m3. (2.5.2-11)

Grynasis šilumos išsiskyrimas krosnyje:

, kJ/m 3 , (2.5.2-12)

KJ/m 3 (2.5.2-13)

Dujų temperatūros apskaičiavimas krosnies išleidimo angoje Dujų temperatūra krosnies išėjimo angoje priklauso nuo kuro adiabatinės degimo temperatūros, Bouguer kriterijaus Bu, terminis stresas

degimo kameros sieneles q st, ekranų šiluminio naudingumo koeficientą y, degiklių lygį x Г ir kitus dydžius.

Adiabatinė kuro degimo temperatūra pateikta 7 lentelėje pagal naudingosios šilumos išsiskyrimą krosnyje, kuri yra lygi degimo produktų entalpijai krosnies pradžioje.

,°С, (2.5.2-14)

, K. (2.5.2-15)

°C, (2.5.2-16)

(2.5.2-18)

Šilumos sulaikymo koeficientas:

Vidutinė bendra 1 m 3 kuro degimo produktų šiluminė galia:

, kJ/(m 3 *K) (2.5.2–19)

Norėdami apskaičiuoti vidutinį ekranų šiluminio naudingumo koeficientą y CP, užpildykite lentelę:

13 lentelė – Ekranų šiluminio naudingumo koeficientas

	h K – katilo naudingumo koeficientas, %. katilo elementas
	Firebox priekinis ekranas
	Galinis krosnelės ekranas
	Degimo kameros kairysis ekranas
	Dešinės pusės degimo kameros ekranas
	Iš viso Sy I F pl i

Vidutinis ekranų šiluminio naudingumo koeficientas:

(2.5.2-21)

Dūmų balasto parametras:

m 3 /m 3 (2.5.2-22)

Parametras M, kuriame atsižvelgiama į santykinio degiklio vietos lygio ir balastavimo laipsnio įtaką šilumos mainų intensyvumui kamerinėse krosnyse dūmų dujos ir kiti veiksniai:

(2.5.2-23)

kur M 0 yra gazolinių krosnių su sieniniais degikliais koeficientas, M 0 = 0,4.

(2.5.2-24)

Numatoma dujų temperatūra degimo kameros išleidimo angoje:

Degimo produktų temperatūros apskaičiavimo krosnies išleidimo angoje tikslumo tikrinimas.

Kadangi ji yra mažesnė nei ±100°C, šią temperatūrą laikome galutine ir pagal ją nustatome entalpiją pagal 7 lentelę.

, kJ/m 3 (2,5,2–25)

Šiluminis krosnies suvokimas.

Šilumos kiekis, sugertas krosnyje spinduliuojant iš 1 m 3 dujinio kuro:

Q L = j(Q T – I'' T), kJ/m 3 (2,5,2–26)

Q L = 0,98 (37023,03 – 18041,47) = 18602,19. kJ/m3

Specifinis degimo kameros tūrio šiluminis įtempis:

kW/m 3 (2,5,2–27)

Specifinis degimo kameros sienelių šiluminis įtempis:

KW/m 2 (2,5,2–28)

14 lentelė – Šilumos perdavimo krosnyje skaičiavimas

h K – katilo naudingumo koeficientas, %.	m 3 /s. (2.4.3–9)	10 lentelė – Šilumos balanso apskaičiavimas.	Vardas	Paskyrimas
Aktyvus degimo kameros tūris
Degimo kameros sienelių paviršiaus plotas		Remiantis
Ekrano kampas		Pagal pav. 5,3 iš (3)
Sienos plotas, kurį užima ekranas
Efektyvus spinduliuojančio sluoksnio storis
Degimo kameros spindulį priimančio paviršiaus plotas
Taršos faktorius		pagal 13 lentelę
Ekranų šiluminio naudingumo koeficientas
Spindulį priimančio paviršiaus šiluminio naudingumo koeficientas
Dujų temperatūra krosnies išleidimo angoje		iš anksto pasirinkta
Dujų entalpija prie išėjimo iš krosnies		Pagal 1 pav
Šalto oro entalpija
Šilumos kiekis, įvestas į krosnį su oru
Naudingas šilumos išsiskyrimas krosnyje
Adiabatinė degimo temperatūra		Pagal 1 pav., priklausomai nuo
Vidutinė suminė degimo produktų šiluminė galia			kJ/(m 3 *K)
Bendra triatominių dujų dalis		Pagal 5 lentelę
Degimo kameros slėgis
Dalinis slėgis triatominės dujos
Triatominių dujų spindulių slopinimo koeficientas
Suodžių dalelių spindulių slopinimo koeficientas
Spindulio slopinimo koeficientas
Parametras, kuriame atsižvelgiama į temperatūros pasiskirstymą krosnyje
Bendras krosnies šilumos suvokimas		j (Q T – I'' T)
Faktinė dujų temperatūra krosnies išleidimo angoje

2.6. Ketaus ekonomaizerio konstrukcinė šiluminė konstrukcija

15 lentelė – Ekonomaizerio geometrinės charakteristikos

	Pavadinimas, simbolis, matavimo vienetai	Didumas
	Vamzdžio išorinis skersmuo d, mm
	Vamzdžio sienelių storis s, mm
	Kvadratinės briaunos matmenys b, mm
	Vamzdžio ilgis l, mm
	Vamzdžių skaičius iš eilės z P , vnt.
	Šildymo paviršius vieno vamzdžio dujų pusėje, NTR, m 2
	Aiškus skerspjūvis, skirtas dujoms praleisti viename vamzdyje F TR, m 2
	Šildymo paviršius dujų pusėje vienos eilės AG, m 2
	Laisvas skerspjūvis dujų kanalui F G, m 2
	Vandens kanalo skerspjūvis f B, m 2
	Ekonomaizerio N EK šildymo paviršius, m 2
	Ekonomaizerio eilučių skaičius n P, vnt.
	Kilpų skaičius n PET, vnt.
	Ekonomaizerio aukštis h EK, m
	Bendras ekonomaizerio aukštis, atsižvelgiant į pjūvius S h EC, m

d, s, b, b’ – paimta pagal 3 pav.;

l, z P – paimta iš ketaus ekonomaizerių charakteristikų lentelės;

N R ir F TR - paimti iš vieno VTI vamzdžio charakteristikų lentelės, priklausomai nuo vamzdžio ilgio.

Šildymo paviršius vienos eilės dujų pusėje yra lygus:

N R = N TP * z P .

Atviras skerspjūvis dujoms pratekėti yra lygus:

F G = F TP * z P .

Vandens pratekėjimo vienoje eilėje skerspjūvis yra lygus:

f V = p* d 2 VN /4* z P /10 6,

kur d VN = d – 2s – vidinis skersmuo vamzdžiai, mm.

Ekonomaizerio šildymo paviršius yra:

N EK = Q s .EK *V P *10 3 /k*Dt, (2,6-1)

čia Q s .EK – ekonomaizerio šilumos sugertis, nustatyta šilumos balanso lygtimi, paimta iš ketaus ekonomaizerių charakteristikų lentelės, BP – antrosios kuro sąnaudos, apskaičiuotos atliekant ankstesnę užduotį, k – šilumos perdavimo koeficientas, taip pat paimta iš ketaus ekonomaizerių charakteristikų lentelės, Dt yra temperatūra Slėgis taip pat nustatomas iš ketaus ekonomaizerių charakteristikų lentelės

N EK = 3140*0,133*10 3 /22*115 = 304,35 m (2,6-2)

Ekonomaizerio eilučių skaičius yra lygus (priimamas lyginis sveikasis skaičius):

n P = N EC / N P = 304,35 / 17,7 = 16 (2,6–3)

Kilpų skaičius yra toks: n PET = n P / 2 = 8. (2,6-4)

Ekonomaizerio aukštis lygus: h EC = n P * b*10 -3 = 10*150/1000 = 1,5 m (2,6-5).

Bendras ekonomaizerio aukštis, atsižvelgiant į pjūvius, yra lygus:

Sh EC = h EC + 0,5* n RAS = 1,5 + 0,5*1 = 2 m, (2,6–6)

kur n RAS yra remonto pjūvių, atliekamų kas 8 eilutes, skaičius.

3 pav. – VTI vamzdis

4 pav. – Ketaus ekonomaizerio VTI eskizas.

Išvada

Šiame kursinis darbas Atlikau garo katilo E (DE) - 6,5 - 14 - 225 GM, kurio kuras yra dujotiekio Kumertau - Išimėjus - Magnitogorskas dujos, terminį ir kalibravimą. Nustatė vandens, garų ir degimo produktų temperatūrą ir entalpiją šildymo paviršių ribose, katilo efektyvumą, kuro sąnaudas, geometrines ir šiluminės charakteristikos krosnelė ir ketaus ekonomaizeris.

Naudotos literatūros sąrašas

1. Gairės kursiniam projektui disciplinoje „Katilų įrengimai“. Ivanovas. 2004 m.

2. Esterkinas R.I. Katilų įrengimas. Kursinių ir diplomų projektavimas. – L.: Energoatomizdat. 1989 m.

3. Esterkinas R.I. Pramoninių katilų įrengimas. – 2-oji peržiūra ir papildomas – L.: Energoatomizdat. 1985 m.

4. Šilumos katilų skaičiavimas (Standartinis metodas). – 3-ioji peržiūra ir papildomas – Sankt Peterburgas: NPO TsKTI. 1998 m.

5. Roddatis K.F. Mažo galingumo katilų įrengimo vadovas. – M. 1985 m.

6. Garas ir karšto vandens boileriai. Nuorodų vadovas. – 2-oji peržiūra ir papildomas Sankt Peterburgas: „Dekanas“. 2000 m.

7. Garo ir karšto vandens boileriai. Nuorodų vadovas/ Komp. A.K. Zykovas - 2-oji peržiūra. ir papildomas Sankt Peterburgas: 1998 m.

8. Lipovas Ju.M., Samoilovas Ju.F., Vilenskis T.V. Garo katilo išdėstymas ir terminis skaičiavimas. – M.: Energoatomizdat. 1988 m.

9. Aleksandrovas A.A., Grigorjevas B.A. Vandens ir vandens garų termofizinių savybių lentelės: vadovas. – M.: Leidykla MPEI. 1999 m.

Apskaičiuojant krosnį pagal brėžinius, būtina nustatyti: degimo kameros tūrį, jos ekranavimo laipsnį, sienų paviršiaus plotą ir spinduliuotę priimančių šildymo paviršių plotą, kaip taip pat dizaino ypatybės ekrano vamzdžiai (vamzdžio skersmuo, atstumas tarp vamzdžio ašių).

Norint nustatyti krosnies geometrines charakteristikas, sudaromas jo eskizas. Aktyvus degimo kameros tūris susideda iš viršutinės, vidurinės (prizminės) ir apatinės krosnies dalių tūrio. Norint nustatyti aktyvų krosnies tūrį, ją reikia suskirstyti į keletą elementarių geometrinių formų. Viršutinę krosnies tūrio dalį riboja lubos ir išėjimo langas, uždengtas sienele arba pirma vamzdžių eile konvekcinis paviršiusšildymas Nustatant viršutinės krosnies dalies tūrį, jos ribomis imamos lubos ir plokštuma, einanti per pirmos eilės vamzdžių ašis arba konvekcinį šildymo paviršių krosnies išėjimo lange.

Kamerinių krosnių apatinė dalis apribota židiniu arba šaltu piltuvu, o sluoksniuotos – grotelėmis su kuro sluoksniu. Kamerinių krosnių tūrio apatinės dalies ribos laikomos po arba sąlygine horizontalia plokštuma, einančia per šalčio piltuvo aukščio vidurį.

Bendras degimo kameros sienelių paviršiaus plotas (FCT) apskaičiuojamas pagal paviršių, ribojančių degimo kameros tūrį, matmenis. Norėdami tai padaryti, visi paviršiai, ribojantys krosnies tūrį, yra suskirstyti į elementarius geometrines figūras. Dviejų šviesų ekranų ir ekranų sienelių paviršiaus plotas nustatomas kaip du kartus atstumo tarp šių ekranų atokiausių vamzdžių ašių ir apšviesto vamzdžių ilgio sandauga.

1. Krosnies gaubiančių paviršių ploto nustatymas

Pagal tipinį katilo DKVR-10-13 krosnies pamušalą, kuris parodytas 4 paveiksle, apskaičiuojame jį gaubiančių paviršių plotą, įskaitant sukamąją kamerą. Vidinis katilo plotis 2810 mm.

4 pav. Katilo DKVR-10 krosnies schema ir pagrindiniai jos matmenys

kur yra atstumas tarp tam tikro ekrano išorinių vamzdžių ašių, m;

Apšviestas ekrano vamzdžių ilgis, m.

Šoninės sienos,

Priekinė siena;

Galinė siena;

Dvi besisukančios kameros sienelės;

Po židiniu ir rotacine kamera

Bendras uždarų paviršių plotas

2. Krosnies radiaciją priimančio kaitinimo paviršiaus nustatymas

4 lentelė. Pagrindiniai duomenys, skirti nustatyti spinduliuotę priimantį šildymo paviršių

	Apšviesto ekrano vamzdžio ilgis l, mm	Atstumas tarp išorinių ekrano vamzdžių ašių b, mm	Sienų plotas dengtas ekranu, Fpl, m2	Ekrano vamzdžių skersmuo d, mm	Ekrano vamzdžio žingsnis S, mm	Atstumas nuo vamzdžio ašies iki sienos e, mm	Santykinis ekrano vamzdžių žingsnis S/d	Santykinis atstumas nuo vamzdžio ašies iki sienos e/d	Ekrano kampas	Radiaciją priimantis šildymo paviršius Nl, m2
Priekyje Pirmoji katilo pluošto eilė		2600x2

Bendras krosnies radiacijai imlus kaitinimo paviršius nustatomas kaip atskirų komponentų suma

Projektuojant degimo kamerą, nustatoma keletas sąlygų, kurias ji turi atitikti. Pirma, degimo kamera turi užtikrinti didžiausią tūrį visiškas degimas kuro, nes kuro degimas už krosnies praktiškai neįmanomas (leistinas nepilnas kuro degimas pagrįstas 6 skyriuje). Antra, degimo kameroje degimo produktai turi būti aušinami pašalinant šilumą į ekranus iki ekonomiškai įmanomos ir saugios temperatūros. prie išėjimo iš degimo kameros dėl vamzdžio metalo šlakavimo ar perkaitimo. Trečia, dujų srautų aerodinamika degimo kameros tūryje turėtų atmesti sienų šlakavimo ar metalinių ekranų perkaitimo reiškinį atskirose krosnies vietose, o tai pasiekiama pasirenkant degiklių tipą ir jų išdėstymą išilgai krosnies. degimo kameros sieneles.

Geometriškai degimo kamerai būdingi linijiniai matmenys: priekio plotis at, gylis 6T ir aukštis hT (5.2 pav.), kurių matmenis lemia krosnies šiluminė galia, pav. 5.2. Pagrindiniai laikai yra šiluminės ir fizikinės-cheminės charakteristikos – degimo kameros ir kuro matavimai. Produktas /t = at6t, m2, tai degimo kameros sekcija, per kurią gana dideliu greičiu (7-12 m/s) praeina karštos dūmų dujos.

Elektrinių garo katilų plonojo priekio plotis yra ag = 9,5 - g - 31 m ir priklauso nuo deginamo kuro rūšies, šiluminės galios
(garo talpa) garas . Didėjant garo katilo galiai, dydis ties didėja, bet ne proporcingai galios didėjimui, taip charakterizuojant krosnies skerspjūvio šiluminių įtempių ir joje esančių dujų greičio padidėjimą. Numatomas priekio plotis ties, m, gali būti nustatytas pagal formulę

Shf£)0"5, (5,1)

kur D – katilo garo išeiga, kg/s; gpf yra skaitinis koeficientas, kuris kinta nuo 1,1 iki 1,4 didėjant garo gamybai.

Degimo kameros gylis yra 6T = b - f - 10,5 m ir nustatomas pastačius degiklius ant degimo kameros sienelių ir užtikrinant laisvą degiklio vystymąsi krosnies skerspjūvyje, kad aukšta temperatūra degiklio liežuvėliai nespaudžia aušinimo sienelių ekranų. Krosnelės gylis padidėja iki 8-10,5 m, kai naudojami galingesni degikliai su padidintu įdubos skersmeniu ir kai jie yra keliose (dviejose ar trijose) pakopose ant pakuros sienelių.

Degimo kameros aukštis yra hT = 15 - 65 m ir turėtų užtikrinti beveik visišką kuro sudegimą per visą degiklio ilgį degimo kameroje, o jos sienelėse yra reikiamo paviršiaus, reikalingo degimo produktams aušinti. iki nurodytos temperatūros. Pagal kuro degimo sąlygas iš išraiškos galima nustatyti reikiamą krosnies aukštį

Kor = ^gtpreb, (5.2)

kur Wr - vidutinis greitis dujos krosnies skerspjūvyje, m/s; tpreb – dujų tūrio vieneto buvimo krosnyje laikas, s. Šiuo atveju būtina, kad tpreb ^ Tburn, kur tburn yra didžiausių kuro frakcijų visiško sudegimo laikas, s.

Pagrindinė garo katilų degimo įrenginių šiluminė charakteristika yra krosnies šiluminė galia, kW:

Vk0t = Vk(SZI + 0dOP+SZg. v), (5.3)

Apibūdinant šilumos kiekį, išsiskiriantį krosnyje degant kuro sąnaudoms Vk, kg/s, jos degimo šiluma kJ/kg ir atsižvelgiant į papildomų šaltiniųšilumos išsiskyrimas (Zdog), taip pat karšto oro šiluma, patenkanti į krosnį QrB (žr. 6 skyrių Degiklių lygyje, didžiausias skaičiusšilumos, čia yra degiklio šerdis ir degimo aplinkos temperatūra smarkiai pakyla. Jei visą šilumos išsiskyrimą degimo zonoje, ištemptoje išilgai krosnies aukščio, priskirsime krosnies skerspjūviui degiklių lygyje, gausime svarbią konstrukcinę charakteristiką - degimo kameros skerspjūvio šiluminį įtempį. .

Didžiausios leistinos qj reikšmės yra standartizuotos priklausomai nuo deginamo kuro rūšies, degiklių vietos ir tipo ir svyruoja nuo 2300 kW/m2 - anglims su padidintomis šlako savybėmis, iki 6400 kW/m2 - aukštos kokybės anglims. su aukšta pelenų lydymosi temperatūra. Didėjant qj reikšmei, degiklio temperatūra krosnyje pakyla, taip pat ir šalia sieninių ekranų, o spinduliuotės šilumos srautas ant jų pastebimai padidėja. Nustatyta qj verčių riba kietasis kuras išskyrus intensyvų sieninių ekranų šlakavimo procesą, o dujoms ir mazutui – maksimalų leistiną ekrano vamzdžių metalo temperatūros padidėjimą.

Charakteristika, lemianti energijos išsiskyrimo kuro įrenginyje lygį, yra leistina degimo tūrio šiluminė įtampa, qv, kW/m3:

Kur VT yra degimo kameros tūris, m3.

Taip pat standartizuojamos leistinų degimo tūrio šiluminių įtempių vertės. Jie svyruoja nuo 140 - 180 kW/m3 deginant anglį pašalinant kietąjį šlaką iki 180 - f - 210 kW/m3 su skysto šlako šalinimu. qy reikšmė yra tiesiogiai susijusi su vidutine dujų buvimo degimo kameroje trukme. Tai išplaukia iš toliau pateiktų santykių. Tūrio vieneto buvimo krosnyje laikas nustatomas pagal faktinio krosnies tūrio santykį su dujų kėlimo judesiu ir antrojo suvartojamo dujų tūrio santykiu:

£273 TUG "

Padanga - T7 = -------- ------ r. APIE)

Kek BKQ№aTTr

Kur yra vidutinė krosnies skerspjūvio dalis, kuri turi keliamą dujų judėjimą; vertė £t = 0,75 - r 0,85; - specifinis sumažintas dujų, susidarančių deginant kurą, kiekis vienam šilumos išsiskyrimo vienetui (1 MJ), m3/MJ; vertė = 0,3 - f 0,35 m3/MJ - atitinkamai kraštutinės degimo vertės gamtines dujas ir labai drėgnos rudosios anglies; Tai - vidutinė temperatūra dujų degimo tūryje, °K.

Atsižvelgiant į (5.5) išraišką, tprsb reikšmę (5.6) galima pavaizduoti taip:

Kur tT yra pastovių dydžių verčių kompleksas.

Kaip matyti iš (5.7), didėjant šiluminiam įtempiui qy (didėjant tūriniam dujų srautui), mažėja dujų buvimo degimo kameroje laikas (5.3 pav.). Sąlyga Tpreb = Tgor atitinka didžiausią leistiną reikšmę qy, o ši reikšmė pagal (5.5) atitinka mažiausią leistiną degimo kameros tūrį kmin.

Tuo pačiu metu, kaip nurodyta aukščiau, degimo kameros ekrano paviršiai turi užtikrinti degimo produktų aušinimą iki nustatyta temperatūra prie išėjimo iš krosnies, kuri pasiekiama nustatant reikiamų dydžių sienos, taigi ir degimo kameros tūris. Todėl reikia palyginti minimalų krosnies tūrį V^Mmi nuo kuro degimo būklės ir reikalingą krosnies tūrį nuo dujų aušinimo iki tam tikros temperatūros būklės.

Paprastai Utokhya > VTmm, todėl degimo kameros aukštis nustatomas pagal dujų aušinimo sąlygas. Daugeliu atvejų šis reikalingas krosnies aukštis gerokai viršija minimalią vertę, atitinkančią V7",H, ypač kai kūrenama anglis su padidintu išoriniu balastu, dėl ko katilas yra sunkesnis ir brangesnis.

Aušinimo paviršių padidėjimą nekeičiant geometrinių krosnies matmenų galima pasiekti naudojant dvigubos šviesos ekranus (žr. 2.5 pav.), esančius degimo tūrio viduje. Galingų garo katilų, kurių krosnies priekio plotis labai išvystytas, degimo kamerose, naudojant tokį ekraną, kiekvienos sekcijos skerspjūvis yra artimas kvadratui, o tai yra daug geriau organizuojant kuro deginimą ir gauti vienodesnis dujų temperatūrų ir šiluminių ekranų įtempių laukas. Tačiau toks ekranas, skirtingai nei sieninis ekranas, suvokia intensyvų šilumos srautą iš abiejų pusių (iš čia ir kilo pavadinimas – dviguba šviesa) ir pasižymi didesniais šiluminiais įtempimais, dėl kurių reikia kruopščiai atvėsinti vamzdžio metalą.

Degimo ekranų šilumos sugertis, gaunama iš degiklio spinduliuotės QJU kJ/kg, gali būti nustatyta pagal krosnies šiluminį balansą kaip skirtumą tarp savitojo bendro šilumos išsiskyrimo degiklio šerdies zonoje degiklių lygyje. neatsižvelgiant į šilumos perdavimą ekranams, QT, kJ/kg,
Ir specifinė šiluma dujų (entalpija) krosnies išleidimo angoje H", kai nedidelė šilumos dalis išleidžiama (prarandama) į išorę per šilumą izoliuojančias sieneles:

Qn = Qr - Н" - Qhot = (QT ~ , (5.8)

Kur (/? = (5l/(<2л + <2пот) - ДОЛЯ сохранения теплоты в топке (см. п. 6.3.4). Ес­ли отнести значение Qn к единице поверхности экрана, то получим среднее тепловое напряжение поверхности нагрева, qn, кВт/м2, характеризующее интенсивность тепловой работы металла труб экранов:

Kur FC3T yra krosnies sienelių paviršius, dengtas ekranais, m2.

Projektuojant ir eksploatuojant katilų įrenginius dažniausiai laikomasi degimo kamerų skaičiavimo tvarkos. Konstruktyvi degimo kamerų skaičiavimo procedūra atliekama tik gaminant gamyklų projektavimo biurus kuriant naujus įrenginius arba rekonstruojant esamų katilų agregatų degimo kameras.

Atliekant patikros krosnies skaičiavimą, yra žinoma: degimo kameros tūris, jos ekranavimo laipsnis ir spinduliuotę priimančių šildymo paviršių plotas, taip pat degimo kameros vamzdžių projektinės charakteristikos. ekrano ir konvekciniai šildymo paviršiai (vamzdžių skersmuo, atstumas tarp vamzdžių ašių S 1 ir tarp eilių S 2).

Degimo kamerų skaičiavimo tvarka nustato: degimo produktų temperatūrą prie išėjimo iš degimo kameros, savitąsias grotelių apkrovas ir degimo tūrį. Gautos vertės palyginamos su priimtinomis vertėmis, rekomenduojamomis „Normatyviame metode“.

Jei degimo produktų temperatūra prie išėjimo iš degimo kameros pasirodo esanti aukštesnė nei leistina esant konvekcinių šildymo paviršių šlakams, tuomet reikia padidinti šildymo ekrano paviršių plotą, kuris gali tik atlikti rekonstruojant krosnį. Jei savitosios grotelių apkrovos arba degimo tūris bus didesnės nei leistina, tai padidins šilumos nuostolius dėl cheminio ir mechaninio nepilno degimo, palyginti su nuostoliais, nurodytais „Standartiniame metode“.

Vienkamerinių pakurų degimo kamerų apskaičiavimo patikros procedūra atliekama tokia degimo kamerų skaičiavimo tvarka (1-14 punktai).

1. Pagal katilo bloko brėžinį sudaromas pakuros eskizas, nustatomas degimo kameros tūris ir pakuros sienelių paviršiaus plotas. Degimo kameros tūris susideda iš viršutinės, vidurinės (prizminės) ir apatinės krosnies dalių tūrio. Norint nustatyti aktyvųjį krosnies tūrį, ji turi būti padalinta į keletą elementarių geometrinių formų pagal diagramas, parodytas Fig. 5-41.

Viršutinę krosnies tūrio dalį riboja lubos ir išėjimo langas, uždengtas apvadu arba pirma konvekcinių paviršinių vamzdžių eile. Nustatant viršutinės krosnies dalies tūrį, jos ribomis imamos lubos ir plokštuma, einanti per pirmos eilės vamzdžių ašis arba konvekcinio šildymo paviršiaus ašį krosnies išėjimo lange. Vidurinės (prizminės) krosnies tūrio dalies ribos yra ekrano vamzdžių arba degimo kameros sienelių ašinės plokštumos.

Kamerinių krosnių apatinė dalis apribota židiniu arba šaltu piltuvu, o sluoksniuotos – grotelėmis su kuro sluoksniu. Kamerinių židinių tūrio apatinės dalies ribos yra apatinė arba sąlyginė horizontali plokštuma, einanti per šalčio piltuvo aukščio vidurį. Sluoksniuotų krosnių su mechaniniais metikliais tūrio ribomis imama rostverko plokštuma ir vertikali plokštuma, einanti per grotelių galus ir šlako šalinimo grandiklius. Krosnyse su grandininėmis mechaninėmis grotelėmis į šį tūrį neįtraukiamas ant grotelių esantis kuro ir šlako sluoksnio tūris. Manoma, kad vidutinis kuro ir šlako sluoksnio storis yra 150-200 mm kietosioms anglims, 300 mm rudosioms anglims, 500 mm medžio drožlėms.

Bendras krosnies sienelių paviršius (F st) apskaičiuojamas pagal paviršių, ribojančių degimo kameros tūrį, matmenis, kaip parodyta atspalviu vienoje eilutėje Fig. 5-41. Tam visi paviršiai, ribojantys krosnies tūrį, suskirstomi į elementarias geometrines figūras.

2. Jie iš anksto nustatomi pagal degimo produktų temperatūrą prie išėjimo iš degimo kameros. Pramoniniams ir karšto vandens katilams degimo produktų temperatūra prie išėjimo iš degimo kameros kietajam kurui yra apytiksliai 60 °C žemesnė už temperatūrą, kurioje pelenai pradeda deformuotis, skystojo kuro - lygi 950. -1000 °C, gamtinėms dujoms 950-1050 °C.

3. 2 dalyje nustatytai temperatūrai degimo produktų entalpija prie išėjimo iš krosnies nustatoma pagal lentelę. 3-7.

4. Apskaičiuojamas naudingosios šilumos išsiskyrimas krosnyje, kJ/kg
(kJ/m3):

Oro šiluma (Q in) yra karšto oro ir šalto oro, įsiurbto į krosnį, šilumos suma, kJ/kg arba kJ/m3:

Oro pertekliaus krosnyje koeficientas (α t) imamas pagal lentelę. 5-1 - 5-4 priklausomai nuo kuro rūšies ir jo degimo būdo. Oro įleidimo angos į pakurą imamos pagal lentelę. 3-5, o į dulkių paruošimo sistemą - pagal lentelę. 5-9. Teoriškai reikalingo karšto oro (Ioh. in) ir įsiurbto šalto oro (Ioh. in) entalpija nustatoma iš lentelės. 3-7, atitinkamai, esant karšto oro temperatūrai po oro šildytuvo ir šalto oro temperatūrai, kai t = 30°C. Šiluma, įvedama į katilo bloką su oru, kai šildoma už įrenginio ribų, apskaičiuojama pagal (4-16) formulę. Šilumos nuostoliai q 3 ir q 4 ir G 6 nustatomi pagal anksčiau sudarytą šilumos balansą (žr. §4-4).

Nustatomas ekranų šiluminio naudingumo koeficientas

5. Kampinis koeficientas (x) – į apšvitintą paviršių siunčiamos energijos kiekio ir viso skleidžiančio paviršiaus pusrutulio formos spinduliuotės santykis. Kampinis koeficientas parodo, kiek vieno paviršiaus skleidžiamo pusrutulio formos spinduliavimo srauto patenka į kitą paviršių. Kampinė spinduliuotė priklauso nuo kūnų formos ir santykinės padėties skleidžiant šilumą vienas su kitu. Kampinio koeficiento reikšmė nustatoma pagal pav. 5-42.

Koeficientas £ atsižvelgia į šildymo ekrano paviršių šilumos sugerties sumažėjimą dėl jų užteršimo išorinėmis nuosėdomis arba padengimo ugniai atsparia mase. Taršos koeficientas paimtas iš lentelės. 5-10. Jei krosnelės sienos yra padengtos skirtingų kampų koeficientų ekranais arba iš dalies padengtos ugniai atsparia mase (ugniai atsparia plyta), tada nustatoma vidutinė šiluminio naudingumo koeficiento reikšmė. Šiuo atveju neekranuotoms krosnies sekcijoms šiluminio naudingumo koeficientas f yra lygus nuliui. Nustatant vidutinį šiluminio naudingumo koeficientą, sumavimas taikomas visoms degimo sienelių sekcijoms. Norėdami tai padaryti, degimo kameros sienas reikia padalyti į atskiras dalis, kuriose kampo koeficientas ir taršos koeficientas nesikeičia.

Efektyvus spinduliuojančio sluoksnio storis m nustatomas:

kur V t, F st - degimo kameros sienelių tūris ir paviršiaus plotas.

6. Nustatomas spindulių slopinimo koeficientas. Deginant skystąjį ir dujinį kurą spindulių slopinimo koeficientas priklauso nuo triatominių dujų (k r) ir suodžių dalelių (k c) spindulių slopinimo koeficientų:

kur rn yra bendra triatominių dujų tūrio dalis, paimta iš lentelės. 3-6.

Spindulių slopinimo triatominėmis dujomis koeficientas (kr) nustatomas pagal nomogramą (5-43 pav.) arba pagal formulę

čia p n = rn p - triatominių dujų dalinis slėgis, MPa; p - slėgis katilo bloko degimo kameroje (įrenginiams, dirbantiems be slėgio, priimtinas p = 0,1 MPa); r Н2о - vandens garų tūrinė dalis, paimta iš lentelės. 3-6; T t "absoliuti temperatūra degimo kameros išleidimo angoje, K (lygi tai, kas priimta pagal preliminarius skaičiavimus).

Suodžių dalelių spindulių slopinimo koeficientas 1/(m*MPa),

kur Ср, Нр - anglies ir skystojo kuro kiekis.

Deginant gamtines dujas, vandenilis darbinėje masėje, kur C m H n yra gamtinėse dujose esančių angliavandenilių junginių procentas.

Deginant kietąjį kurą spindulių slopinimo koeficientas priklauso nuo triatominių dujų, pelenų ir kokso dalelių spindulių slopinimo koeficientų ir apskaičiuojamas 1/(m*MPa) pagal formulę

Lakiųjų pelenų dalelių spindulių slopinimo koeficientas (k el) nustatomas pagal grafiką (5-44 pav.). Vidutinė pelenų masės koncentracija paimta iš apskaičiuotos lentelės. 3-6. Priimamas kokso dalelių spindulių slopinimo koeficientas (k k): kurui, kurio lakiųjų medžiagų išeiga maža (antracitas, pusiau antracitas, liesa anglis), deginant kamerinėse krosnyse k = 1, o kūrenant sluoksninėse krosnyse k k = 0,3 ; labai reaktyviam kurui (kietai ir rudosioms anglims, durpėms) deginant kamerinėse krosnyse kk = 0,5, o sluoksninėse krosnyse kk = 0,15.

8. Deginant kietąjį kurą, nustatomas bendras terpės optinis storis kps. Spindulio slopinimo koeficientas k apskaičiuojamas priklausomai nuo kuro deginimo tipo ir būdo pagal (5-22) formulę.

9. Apskaičiuojamas degiklio juodumo laipsnis (α f). Kietojo kuro atveju jis yra lygus krosnį užpildančios terpės spinduliavimo laipsniui (α). Ši reikšmė nustatoma pagal grafiką (5-45 pav.)

arba apskaičiuojamas pagal formulę

kur e yra natūraliųjų logaritmų bazė Skystam ir dujiniam kurui, degiklio spinduliavimo geba

kur m yra koeficientas, apibūdinantis degimo tūrio, užpildyto šviečiančia degiklio dalimi, dalį, paimtas iš lentelės. 5-11; a sv, a r – degiklio šviečiančios dalies ir nešviečiančių triatominių dujų juodumo laipsnis, kurį degiklis turėtų, jei visa krosnis būtų atitinkamai užpildyta tik šviečiančia liepsna arba tik nešviečiančiomis triatominėmis dujomis. ; sv ir a r reikšmės nustatomos pagal formules

čia k r ir k c yra spindulių slopinimo triatominėmis dujomis ir suodžių dalelėmis koeficientai (žr. 7 pastraipą).

10. Nustatomas krosnies juodumo laipsnis:

sluoksniuotoms pakuros

kur R yra kuro sluoksnio, esančio ant grotelių, degimo veidrodžio plotas, m 2 ;

kamerinėms krosnims, kai kūrenamas kietasis kuras

kamerinėms krosnims, kai kūrenamas skystas kuras ir dujos

11. Parametras M nustatomas atsižvelgiant į santykinę didžiausios liepsnos temperatūros padėtį išilgai stūmos aukščio (x t):

deginant mazutą ir dujas

didelio reaktyvumo kuro degimui kameroje ir viso kuro sluoksniniam degimui

mažo reaktyvumo kietojo kuro (antracito ir liesos anglies), taip pat kietųjų anglių su dideliu pelenų kiekiu (pvz., Ekibastuzo) degimui kameroje

Didžiausia M vertė, apskaičiuota pagal (5-30) - (5-32) formules, kamerinėms krosnims laikoma ne didesnė kaip 0,5.

Santykinė didžiausios temperatūros padėtis daugeliui kuro rūšių yra nustatoma kaip degiklių aukščio ir bendro krosnies aukščio santykis.

kur h r apskaičiuojamas kaip atstumas nuo krosnies dugno arba nuo šalčio piltuvo vidurio iki degiklių ašies, o H t yra atstumas nuo krosnies dugno arba nuo šalčio piltuvo vidurio iki krosnies vidurio išleidimo langas.

Sluoksninėms krosnims, kai kuras kūrenamas plonu sluoksniu (krosnys su pneumomechaniniais metikliais) ir V.V.Pomerantsev sistemos greitaeigėms krosnims, x t = 0; deginant kurą storu sluoksniu x t = 0,14.

12. Degimo kamerų apskaičiavimo tvarka nustato vidutinę suminę degimo produktų šiluminę galią 1 kg sudegusio kietojo ir skystojo kuro arba 1 m 3 dujų normaliomis sąlygomis, kJ/(kg*K) arba kJ/(m 3 *K):

čia T a – teorinė (adiabatinė) degimo temperatūra K, nustatyta iš lentelės. 3-7 pagal Q T lygi degimo produktų entalpijai a; T t " yra temperatūra krosnies išleidimo angoje, paimta pagal preliminarią apskaičiavimą, K; I t " yra degimo produktų entalpija, paimta iš lentelės. 3-7 esant temperatūrai, priimtai krosnies išleidimo angoje; Q T – naudingosios šilumos išsiskyrimas krosnyje (žr. 4 pastraipą).

13. Faktinė temperatūra krosnies išėjimo angoje, °C, nustatoma naudojant nomogramą (5-46 pav.) arba formulę

Gauta temperatūra prie išėjimo iš krosnies lyginama su temperatūra, priimta anksčiau 2 dalyje. Jei gautos temperatūros (Ɵ t ") ir anksčiau priimtos išėjimo iš krosnies temperatūros neatitikimas neviršija ±100 °C , tada skaičiavimas laikomas baigtu, priešingu atveju krosnies išleidimo angoje nustatoma nauja, atnaujinta temperatūros vertė ir visas skaičiavimas kartojamas.

Savitosios grotelių apkrovos ir degimo tūris nustatomos pagal (5-2), (5-4) formules ir palyginamos su leistinomis vertėmis, pateiktomis įvairioms krosnims lentelėje. 5-1 - 5-4.

Dujinių katilų montavimas turi būti atliekamas pagal norminių dokumentų reikalavimus. Patys gyventojai, pastato savininkai, negali įrengti dujų įrangos. Jis turi būti įrengtas pagal projektą, kurį gali sukurti tik licencijuota organizacija.

Dujinius katilus taip pat montuoja (jungia) licencijuotos organizacijos specialistai. Prekybos įmonės, kaip taisyklė, turi leidimus aptarnauti automatizuotą dujų įrangą, dažnai projektuoti ir montuoti. Todėl patogu naudotis vienos organizacijos paslaugomis.

Žemiau informaciniais tikslais pateikiami pagrindiniai reikalavimai vietoms, kuriose galima įrengti gamtinėmis dujomis veikiančius katilus (prijungti prie dujotiekio). Bet tokių konstrukcijų statyba turi būti atliekama laikantis projektavimo ir norminių reikalavimų.

Skirtingi reikalavimai katilams su uždaromis ir atviromis degimo kameromis

Visi katilai skirstomi pagal degimo kameros tipą ir jos vėdinimo būdą. Uždara degimo kamera priverstinai vėdinama naudojant katile įmontuotą ventiliatorių.

Tai leidžia apsieiti be aukšto kamino, o tik su horizontalia vamzdžio dalimi ir paimti degikliui orą iš gatvės per ortakį arba tą patį kaminą (koaksialinis dūmtraukis).

Todėl vieno sieninio mažos galios (iki 30 kW) katilo su uždara degimo kamera įrengimo vietos reikalavimai nėra tokie griežti. Jį galima įrengti sausoje buitinėje patalpoje, įskaitant virtuvę.

Dujų įrangos įrengimas gyvenamosiose patalpose draudžiamas, vonioje – draudžiamas

Katilai su atviru degikliu – kitas reikalas. Jie dirba ant aukšto kamino (virš stogo kraigo), kuris sukuria natūralią trauką per degimo kamerą. O oras paimamas tiesiai iš patalpos.

Tokios degimo kameros buvimas susijęs su pagrindiniu apribojimu - šie katilai turi būti įrengti atskirose, specialiai jiems skirtose patalpose - degimo kamerose (katilinėse).

Kur gali būti krosnies patalpa (katilinė)?

Patalpa katilams įrengti gali būti bet kuriame privataus namo aukšte, įskaitant rūsį ir rūsį, taip pat palėpėje ir ant stogo.

Tie. krosnies patalpai galima pritaikyti ne mažesnių nei standartinių išmatavimų patalpą name, kurios durys išeina į gatvę. Taip pat įrengtas langas ir tam tikros zonos ventiliacinės grotelės ir pan.
Krosnies patalpa taip pat gali būti įrengta atskirame pastate.

Ką ir kaip galima dėti į degimo kamerą

Laisvas praėjimas iš sumontuotos dujų įrangos priekinės pusės turi būti bent 1 metro pločio.
Krosnies patalpoje gali tilpti iki 4 vienetų dujinio šildymo įrangos su uždaromis degimo kameromis, bet kurių bendra galia ne didesnė kaip 200 kW.

Krosnies matmenys

Lubų aukštis krosnies patalpoje (katilinėje) ne mažesnis kaip 2,2 metro, grindų plotas ne mažesnis kaip 4 kvadratiniai metrai. vienam katilui.
Tačiau degimo kameros tūris reguliuojamas priklausomai nuo sumontuotos dujų įrangos galios:
- iki 30 kW imtinai - ne mažiau 7,5 kubinio metro;
– 30 – 60 kW imtinai – ne mažiau 13,5 kub.m;
– 60 – 200 kW – ne mažiau 15 kubinių metrų.

Su kuo įrengta krosnis?

Krosnies patalpoje yra durys į gatvę, kurių plotis ne mažesnis kaip 0,8 metro, taip pat langas natūraliam apšvietimui, kurio plotas ne mažesnis kaip 0,3 kvadratinio metro. už 10 kubinių metrų krosnis.

Į krosnies patalpą tiekiamas vienfazis 220 V maitinimas, pagamintas pagal PUE, taip pat vandentiekis, prijungtas prie šildymo ir karšto vandens tiekimo, taip pat kanalizacija, kuri gali priimti vandenį tuo atveju. avarinio užtvindymo, įskaitant katilo ir buferinio rezervuaro tūrį.

Degiųjų ir ugniai pavojingų medžiagų buvimas katilinėje, įskaitant apdailos medžiagas ant sienų, neleidžiamas.
Dujų magistralėje degimo kameroje turi būti uždarymo įtaisas, po vieną kiekvienam katilui.

Kaip turi būti vėdinama krosnies patalpa (katilinė)?

Degimo patalpoje turi būti įrengta ištraukiamoji ventiliacija, kurią galima prijungti prie viso pastato vėdinimo sistemos.
Šviežias oras į katilus gali būti tiekiamas per ventiliacines groteles, kurios įrengiamos durelių arba sienos apačioje.

Šiuo atveju šios grotelės skylių plotas turi būti ne mažesnis kaip 8 cm kvadratiniam katilo galios kilovatui. O jei įtekėjimas iš pastato vidaus yra ne mažesnis kaip 30 cm2. esant 1 kW.

Kaminas

Minimalaus kamino skersmens vertės, priklausomai nuo katilo galios, pateiktos lentelėje.

Tačiau pagrindinė taisyklė yra tokia: kamino skerspjūvio plotas neturi būti mažesnis už katilo išleidimo angos plotą.

Kiekvienas dūmtraukis turi turėti patikrinimo angą, esančią bent 25 cm žemiau kamino įvado.

Kad veiktų stabiliai, kaminas turi būti aukščiau stogo kraigo. Taip pat kamino kamienas (vertikali dalis) turi būti absoliučiai tiesi.

Ši informacija pateikiama tik informaciniais tikslais, siekiant susidaryti bendrą vaizdą apie krosnis privačiuose namuose. Statant patalpą dujų įrangai įrengti, būtina vadovautis projektiniais sprendimais ir norminių dokumentų reikalavimais.