При проектировании и эксплуатации котельных установок чаще всего выполняется поверочный расчет топочных устройств, при этом считаются известными конструктивные характеристики топки и экранных поверхностей. В результате расчета определяются: температура продуктов сгорания на выходе из топочной камеры, удельные нагрузки колосниковой решетки и топочного объема. Полученные значения сравниваются с допустимыми, рекомендуемыми в нормативном методе.
3.1 Основные конструктивные и тепловые характеристики топки
Поверочный расчет топочной камеры начинают с определения основных
конструктивных размеров топки и вычисления её основных тепловых характеристик. Для этого необходимо:
1. По чертежам котла следует выполнить эскиз топки с указанием границ внутреннего объема, конструктивных характеристик поверхностей нагрева: длины, диаметра, шага труб, расположения горелки или размеров решетки.
2. Определяется объем топки и полная поверхность стен топки как сумма площадей ограждающих ее стен:
Fст= Fфр.ст. + Fзадн.ст. +2Fбок.ст. +2Fпов.кам. +Fкол.реш (8)
Определяется тепловое напряжение топочного объема и площади зеркала горения согласно п.3.2,3.2 /1/ и сравниваются с максимально допустимыми значениями, приведенными в /1/.
Под площадью лучевоспринимающей поверхности участка Нл (м2) понимают площадь непрерывной поверхности, эквивалентной по тепловосприятию действительной незагрязненной площади поверхности экрана
Нл= Fпл х, (9)
где, Fпл=bl – площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностью, м2; (10)
b =s( z-1) – расчетная ширина экрана ,м; (11)
s – шаг труб, м;
z – количество труб в экране;
1 – средняя освещенная длина труб, м;
х – угловой коэффициент, зависящий от конструкции экрана, определяется по номограмме Iа [1].
Для определения площади суммарной лучевоспринимающей поверхности топки Hлт учитывают площади всех лучевоспринимающих участков топки:
Hлт = ΣHлi. (12)
При поверочном расчете температуру газов на выходе из топки Jт// определяют по серии номограмм, представленных в нормативном методе. Для этого необходимо знать:
- Ориентировочное значение температуры газов на выходе из топки Jт// .
- Адиабатную температуру горенияJа.
- Среднее значение коэффициента тепловой эффективности топкиψср.
- Параметр М, характеризующий распределение температур в топке.
- Тепловую нагрузку стен топки ВрQт/Fст (кВт/м2).
- Степень черноты факелааф.
Параметр ρ = R/Fст.
Проверка правильности определения Jт// и ее соответствия условиям эксплуатации выполняется исходя из условия: если расчетная температура Jт//отличается от предварительно принятой температуры не более чем на 1000С, то она (расчетная) принимается за действительную температуру продуктов сгорания на выходе из топки. Если отличие превышает 1000С, то найденную в результате расчета температуру Jт//следует принять за исходную и расчет повторить.
