Расчет топочной камеры

Конструктивные характеристики топки принимаем в соответствии с техническими характеристиками котла. Задачей является определение температуры на выходе из топки, которая определяется в результате поверочного расчета топочной камеры.
Таблица 2.6 – Конструктивные характеристики топочной камеры
Показатели Единица измерения Значение
Наименование Обозначение
1.Ширина топки b м 6,23
2.Глубина топки a м 6,23
3.Высота призматической части топки h м 5,5
4.Полная поверхность стен топки Fст м2 331,4
5. Лучевоспринимающая поверхность Нл м2 325
6.Объем топочной камеры VТ
м3 388
7.Характеристики экранов dнxs
S мм
мм 60x3
64
Тепловой расчет топочной камеры производим в соответствии с [3,4,5].
Задаёмся температурой уходящих газов на выходе из топки в соответствии с рекомендациями при сжигании жидкого топлива с дальнейшим уточнением:
υт’’ = 1130 оС
При заданной температуре определяем энтальпию продуктов сгорания в соответствии с таблицей действительных энтальпий продуктов сгорания:
Нт" = 21809,9 кДж/кг
Подсчитываем полезное тепловыделение в топке по формуле:
(19)
где Qв - тепло, вносимое в топку с воздухом:
(20)
Тогда полезное тепловыделение:
кДж/кг
Отсюда адиабатная температура горения определяется по таблице действительных энтальпий продуктов сгорания из условия, что энтальпия газов равна полезному тепловыделению в топочной камере:
υа= 1943,6 оС
Определяем коэффициент тепловой эффективности экранов:
(21)
- угловой коэффициент, показывающий какая часть полусферического лучистого потока, испускается одной поверхностью
- коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия экранных поверхностей вследствие их загрязнения наружными отложениями или закрытия экрана огнеупорной массой

. При сжигании мазута принимается равным 0,65.
(22)
где Нл=325 м2 – лучевоспринимающая поверхность топки в соответствии с конструктивными характеристиками.
Определяем эффективную толщину излучающего слоя определяется отношением объема топки к площади стен:
(23)
м
Определяем коэффициент ослабления лучей как сумму ослабления лучей трехатомными газами и сажистыми частицами:
(24)
где m=0,6 при сжигании мазута.
- коэффициент поглощения лучей трехатомными газами;
- коэффициент поглощения лучей сажистыми частицами.
Коэффициент поглощения лучей трехатомными газами определяется по следующей формуле:
(25)
В соответствии с таблицей 3:
Коэффициент поглощения лучей сажистыми частицами:
(26)
где αт – коэффициент избытка воздуха за топочной камерой;
Ср и Нр – содержание углерода и водорода в топливе.
Определяем критерий Бугера по формуле:
(27)
где р=0,1 МПа – давление в топочной камере.
Подсчитываем эффективное значение критерия Бугера по формуле:
(28)
Определяем параметр М, учитывающий влияние на интенсивность теплообмена относительного расположения горелок