Тепловой расчёт котельных агрегатов, страница 11

При наличии ширм, вкюочаемых в объем топочной камеры (см. и. 6.01), эффективная толщина ~излучающего слоя определяется с учетом их поверхности Гм по формуле З,бр Гп 1'с б1 /ссб+ Газ+ ~п 'Х ~с б г ~пР Гт / (6-056) где У„б — часть объема топки, свободная от шарм, и', 6-Б. СТЕПЕНЬ ЧЕРНОТЫ ФАКЕЛА 6-06. При расчетах излучения в топках различают пламя, образующееся при сжигании газа, мазутг н твердых топлив. Принимается, что в пламени газа л мазута основнынз излучающими компонентами являются трехатомные газы СОз ч НсО я взвешенные в лих мельчайшие сажистые частицы; н пламени твердых топлив — трех.

атомные газы СОг К НгО, частицы золы и кокса. Эффективная степень черноты факела (топочной Рис. 6-2. К расчету топочнон камеры с ширмами. ареды) рассчитывается ио формуле: аз~1 — г-ьп', где е — основание натуральных логарифмов; й — коэффициент ослабления лучей топочной средой, 1/(м ° кгс/см'); Р— давление в топке, кгс/смс; для котлов, работаннцих без наддува, принимаетсн р= ! кгс/см'! г — эффективная толщина излучающего слоя (см. п.

605). Эффективная степень черноты факела аб, зависит от рода топлива и условий его сжигания. Она определяется эмиссионнымн характер~истинами трехзтомиых газов СОс л НгО и взвешенных в газах твердых частиц сажи, кокса и золы. Величина аз длн топки в целом рассчитывается по температуре и составу газов на выходу нз топки.

Г1ри расчете двухкамерной топки ае для кал!дой камеры определяется по температуре я составу газов в конце камеры. Для определения ае служит номограмма 2. В случае позоиного расчета степень черноты факела нужно рассчитывать для зоны максимального тепловыделения и для зоны, расположенной на выходе из топки (если в выходной зоне размещаются топочные ширмы, для последней зоны — без ширм). При этом принимаются величина г для топки н целом и температура факела — на выходе из зоны. Для зоны, включающей ширмы, ае определяется отдельно.

При расчете г по формуле (б-05а) подставляют поверхности стен зоны и ширм без учета сечений топочной камеры, ограничивающих сверху и снизу рассматриваемую зону, а поверхности зоны вычисляют без введения коэффициента неравномерности освещенности 2. 6-07. При сжигании газообразного и жидко: о топлив эффективная степень червоты факела определяется по формуле аз=ласс+(! — т)г„, (6-071 где а„и а„— степень черноты, какой обладг: бы факел при заполнении всей топка соотвстствгннс тилько светящимся пламенем или только несветящиншч трех- атомными газами; величины асс и а„определя отея по Гл. б. Расчет геалоабмека а топке формулам: — !й,г +й,) рс а =! — е сев (6-ОГ>а) (6-066) — й с рз с» Табли ца б-!' Ифрсктввный Лнсыстр снетка золы а лкл Толов>сс устройства То» лкво 13 /0,76+ ),Г>грЪО -О,! Х Ь Ркз Все топлива 1(амер»ые топки, шаровые барабааиые мельницы Камерные топки; среднеходные и з>о югковые мельницы Камерные топки Циклонные топкы То все Слоеные топки Все топлива, кроме торфа 1б Торф Пыль Дробленкз Все топлива 24 10 20 20 0'03(2 *) ),1'6 ! ООО > Сз' Нр — 0,5, с !/(м кгс,>смз), (6-10) Чс+4 с 200 (6-!4) С>' т — =-О,!2Š— „С Н (6-11) т — коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объема.

Для открытых и полуоткрытых топок при дг ( (350 ° 1Оз клал/(и' ч) независимо от нагрузки т= 0,1 для газа и т=0,55 для жидкого топлива. При аг)!Ос ккал/(и' ч) т= 06 для гзза и га=) для мазута. При 350 10з(>7; 10' юсал/(м' ° ч) значение т определяется линейной интерполяцией. При лозаннам расчете для зоны максимальнога тепловыделения т= 1 длп мазута и аз=0,6 — для газа. Для зоны, расположенной на выходе из тогки, принимают т=0,2 при сжигании мазута н т=о при сжигании газа. При расчете двухкамерыой топки на газе или мазуте степень черноты камеры сжигания и камеры охлаждения рассчитывается раздельно цо значениям эффективной толщины излучающего слоя для каждой из них. Для первой т=1, для второй т=О.

Коэффициент ослабления лучей для трехатомных газов определяется по формуле: Х'(1 — 0,371000 /г», 1Дм.кгс/см'), (бс08) где 7", — температура газов в конце топки, К; г,= =гпа,+ты,а — суммарная объемная доля трехатомных газов; Р,=рг — суммарное парциальнае давление газов, кгр/см'. Значения объемных долей гпо и гы а берутся из бланка табл. 4-1. Для топая, рабатающих бев наддува, парциальиое давление газов чколювно равно объемной 1их доле.

Величина йс определяется по номограмме 3. Коэффициент ослабления лучей для светящегося пламени вкладывается из коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами и сажистыми частицами: Ф=й,го+бы 1/(м ° кгс/см'). (6-09) Коэффициент ослабления лучей сажистыми части- цами где Ср/Нр — соотношение содержашлй углерода и водо- рода в рабочей массе топлива: для газового топлива где т и л — когичество атомов углерода и водорода в соединении. Прр а,) 2 вк>киы>лаеггя йс=.о.

6-08. При сжигании твердых топлив эффективная степень черноты факела определяется по формуле (64)6) иля номограмме 2. Коэффициент ослабления лучей топочной средой рассчитывается по формуле й=/з,г +й„рзл+йнонсхзхз, 1/(м ° кгс/смз). (6-12)! Каэффицие>т ослабления лучей эоловыми частицами 4 30ПР, >.сл й,лр,л = и, ' ' —.-, 1/(м кгс/см'), (6-13) рг т" з,с/зс где р, — плотность дымовых газов, принимаемая рваной 1,3 кг/и'; ро — безразмерная концентрация волы в дымовых газах, определяемая по формуле (4-11). При определении величины р,л для камеры сгорания и шлакоулавливающего пучка в формулу (4-П) ! + атк вместо а .н подставляется величина о ' ;с/, — средний (по удельной поверхности) диаметр эоловых чаогиц, лскм; его значения приведены в табл.

6-1. Ф,~ определяется по номограмме 4; йкснсхзхз вфарпуле (6-12) — эффективный коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами; /слоне=!, безразмерные величины хз и х„учитывающие влияние концвнтрацмы коксовых частиц в факеле, зависят от рода топлива (х,) и способа его сжигания (хз). Для яизкареакцианиых топлив (АШ, ПА, Т) хе=1; для высокореакционымх (каменные и бурые угли, торф, сланцы, древесина)— х>=0,5. При камерном сжигании топлив хз=0,1; прк слаевом — из= 0,03, При лозаннам расчете для зоны максимального тепловыделения принимается хз=0,4, а для зоны, расположенной на,выходе из топки, хз=о. При расчете двухкамерных топок для камеры сгорания и шлакоулазливающего пучка хз=0,4, для камеры ахлвждевия где д'с и асс — величины механи>еского недожата на входе в камеру и выходе из нее, с/о.

6-09. При сжигании смеси топлив коэффициент ослабления лучей топочной средой определяетсн цо фар" муле /С= йскв+ (йвлрзл)'"+ (йнокскзкз)'" + —:; -'„1/(м кгс/смз). (6-!5) Коэффициент ослабления лучей трехатомными газа. мн й,г, продуктов сгорания смеси топлив определяется Гл. б. Расчет тгплообмгна в топке по объемным долям гсо и гыо, рассчитываемым в соответствии с п. 4-!2.

Коэффициент ослабления лучей эоловыми частицами находится по уравнению (йз»Р»л) =Ее/ '(йзлрзл) е, 1/(м кгс/см'), (6-16) рде 4» —,доля каждого топлива в суммарном тепловыделекни; величпна (й,лц,л) з для каждого из топлив вычисляется по формуле (6-13). Коэффициент ослабления лучей частицами кокса определяется по формуле (/езо .»хзхз) л=Е4 (йеозехзхз] „1/(м ° кгс/ем*), (6-17) где (й„ ,хзхз)е рассчитывается в соответствии с и.

6-08. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицамя находится по выражению дел,=Е4»две, 1/(м кгс/см'), (6-18) где йвз для каждого из топлив вычисляется по формуле (6-10). Для твердых топлив принимается Й~=О. При сжигании жидких н газообразных топлив излучение кокса и золы не учитывается. 6-10. При совместном сжигании твердого топлива и газа (мазуга) + 4 йз л Рзл + 4 йло ее кзхз "! +(1 — д')/го, !/(м хгс/смз), где д' — доля твердого топллва в суммарном тепловыделения. /(ля твердого топлива двух видов й будет рааса: Е=й»Г »+9 й злы зл+'(1 — 9 ) й злр зл 1- +4 й»о ех зх »4 (1 4')/е»ол х ох~~», 1/(м кгс/см'). (6.20) При совместном сжигании жидкого топлива н газа эффективная степень черноты фэхела рассчитывается по формуле (6-07) при значении коэффициента усреднеаия: т = г/'т'+ (1 — е/') гп". (6-2!) Коэффициенты т' н то (соответственно для мазута и газа) определяются по и.

6-07. Величины ае» и а, находятся по формулам (6-06а) н (6-066). Коэффициснт ослабления лучей, подставляемый в формчлу (6-06а), вычисляется по уравнению й=/еегл-~-4'Мо+ (1 — д') йле, 1/(м ° кгс/см ). (6-22) Величины М, для мазута и й", для газа определяются по формуле (6-10). 6-11. Коэффициенты, характеризующие неравномерность освещенности ширм и прилегающих к ним экранов, равны: а ге еле (6-23) а„р г лр— ае е где а„— а„+ у„г„а„я; (6-24) алр = алм + улрс рае,ь. По формуле (6-06) или номограмме 2 ~подсчегтываюг степени черноты для свободного объема а„е, для межпгирмового объема а„в при толшинах слоя соответственно я„е и я»ь Последние находят по формуле (6-05а), при этом в Ге» включается поверхность сеченяй, отделяющих рассматриваемый объем от соседних. Затем по 6-В. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕНА В ОДНОКАМЕРНЫХ Н ПОЛУОТКРЫТЫХ ТОПКАХ 6-12.

Расчет основывается на приложении теории подобая к топочным продессам. Расчетная формула связывает безразмерную температуру газов на выходе из топки О", с критеркем Больцмэна Во, степенью черноты топки а, и параметром М, учитывающим характер распределения темпера- гуры по высоте топки н зависящим от относительного местоположения максимума температуры пламени.

Исходной для расчета теплообмена является фор- мула Т", Вок' 8" = = Т Мао,з + Воо,е ' (6-25] действительная для значений 0", <0,9. Здесь Тое — абсолютная температура газов на выходе из топки, К; Т, — температура газов, которая была бы при адиабатнческом сгорании, К. Адиабатическая температура д, 'С, определяется по полезному тепловыделению в топке О» (формула 6-33), равному энтальппи продуктов сгорания /о, при избытке воздуха в конце топки а,. 6л13. Лля однокамераых топок параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки х,. При сжигании мазута и газа М = 0,54 — 0,2хз. (6-26) При камерном сжигании высокореакциоивых топлив и слоеном сжигании всех топлив (6-27) М =0,59 — 0,5хе.