Судовые котельные и паропроизводящие установки. Гаврилов С.В. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

Степень экранирования топки характеризует совершенство конструк-
ции котла. Она представляет собой долю стенок топки, охлаждаемых
водой, в общей площади стенок, ограничивающих топочную камеру:
ψ
= Н
л
/F
ст
, (9.8)
где Н
л
— площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м
2
; F
ст
— полная
площадь стен, ограничивающих топку, м
2
.
Критерий Больцмана. Величина критерия Больцмана (топочного кри-
терия) определяется по выражению:
57
,
3
aло
српс
TξHσ
CBV
Bo
ϕ
=
(9.9)
где V
пс
С
ср
— средняя весовая теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива,
кДж/(кг°·С);
σ
о
— коэффициент излучения абсолютно черного тела, равный
5,67⋅10
−11
Вт/(м
2
·К
4
); Т
а
— абсолютная адиабатная температура, Т
а
= t
а
+ 273, К.
Величина произведения V
пс
С
ср
определяется как средняя в интервале
температур в топке между t
а
и t
зт
по выражению:
V
пс
С
ср
= (Q
вт
−
I
зт
)/(t
a
− t
зт
), (9.10)
где t
зт
— температура газов на выходе из топки, °С.
Топливный факел состоит из двух частей: светящейся, образованной
раскаленными частицами, и несветящейся, состоящей из трехатомных
газов. Степени черноты обеих частей факела определяются по выражени-
ям:
— для светящегося пламени:
(
)
SPKK
e
тсг
1
сф
+−
−=
SPK
ea
тг
1
г
−
−=
a
, (9.11)
— для несветящегося пламени:
, (9.12)
где К
г
— коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, 1/(МПа⋅м); К
с
—
коэффициент ослабления лучей частицами сажи 1/(МПа⋅м); Р
т
— давление в топ-
ке, МПа; S — эффективная толщина излучающего слоя, м.
Величины коэффициентов ослабления К
г
и К
с
определяются по эмпи-
рическим зависимостям, рекомендованным работой «Тепловой расчет
котельных агрегатов. Нормативный метод»:
п
зт
1000
237
3701 r
t
,
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−
пт
0H
г
021
065472
2
,
SrP
r,,
K
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
+
=
, (9.13)
где Р
т
— давление в топке, МПа; t
зт
— температура газов на выходе из топки, °С;
r
п
— суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров в продуктах
сгорания; r
H2O
— объемная доля водяных паров в продуктах сгорания.
K
c
= 0,3(2 –
α
)(0,0016(t
зт
+ 273) – 0,5)С
р
/Н
р
(9.14) 
   Степень экранирования топки характеризует совершенство конструк-
ции котла. Она представляет собой долю стенок топки, охлаждаемых
водой, в общей площади стенок, ограничивающих топочную камеру:
                                ψ = Нл/Fст,                    (9.8)
где Нл — площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева, м2; Fст — полная
площадь стен, ограничивающих топку, м2.
   Критерий Больцмана. Величина критерия Больцмана (топочного кри-
терия) определяется по выражению:
                                  ϕBVпсCср                    (9.9)
                             Bo =             ,
                                  σ о ξH лTa3
где VпсСср — средняя весовая теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива,
кДж/(кг°·С); σо — коэффициент излучения абсолютно черного тела, равный
5,67⋅10−11 Вт/(м2·К4); Та — абсолютная адиабатная температура, Та = tа + 273, К.
   Величина произведения VпсСср определяется как средняя в интервале
температур в топке между tа и tзт по выражению:
                           VпсСср = (Qвт − Iзт)/(ta − tзт),               (9.10)
где tзт — температура газов на выходе из топки, °С.
    Топливный факел состоит из двух частей: светящейся, образованной
раскаленными частицами, и несветящейся, состоящей из трехатомных
газов. Степени черноты обеих частей факела определяются по выражени-
ям:
    — для светящегося пламени:
                           aсф = 1 − e − ( K г + K с )Pт S ,   (9.11)
   — для несветящегося пламени:
                                   aг = 1 − e − K г Pт S ,                (9.12)
где Кг — коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, 1/(МПа⋅м); Кс —
коэффициент ослабления лучей частицами сажи 1/(МПа⋅м); Рт — давление в топ-
ке, МПа; S — эффективная толщина излучающего слоя, м.
   Величины коэффициентов ослабления Кг и Кс определяются по эмпи-
рическим зависимостям, рекомендованным работой «Тепловой расчет
котельных агрегатов. Нормативный метод»:
                      ⎛ 2 ,47 + 5,06rH2 0        ⎞⎛         t + 237 ⎞ ,
                 Kг = ⎜                   − 1,02 ⎟⎜1 − 0 ,37 зт     ⎟rп   (9.13)
                      ⎜                          ⎟            1000 ⎠
                      ⎝       Pт rп S            ⎠⎝
где Рт — давление в топке, МПа; tзт — температура газов на выходе из топки, °С;
rп — суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров в продуктах
сгорания; rH2O — объемная доля водяных паров в продуктах сгорания.
                  Kc = 0,3(2 – α)(0,0016(tзт + 273) – 0,5)Ср/Нр           (9.14)

                                         57

Страницы