Определение размеров топочной камеры, конвективного газохода и размещение горелок

Топочная камера проектируемого котла представляет собой параллелепипед (а_т - ширина, b_т – глубина, h_т – высота)

Объём топочной камеры ограничивается осевой плоскостью экранных труб стен и потолка. Сечения топки по осям труб экранов f_т определяется на основании опробированной в практике плотности тепловыделения по сечению топки q_f

f_т= , м² (9)

Ширина и глубина топочной камеры выбираются исходя из размеров пламени горелок и их тепловой мощности. В курсовом проекте используются автоматические горелки Weishaupt [ ]. Размеры сечения топочной камеры определяются по номограмме рис.9.1

рис 9.1

Тепловая мощность горелки

, кВт (9.1)

где В_р – объёмный расход природного газа, м³/ч;

- низшая теплота сгорания газа, кДж/м³.

В котлах малой производительности( до 25 т/ч) устанавливается одна горелка на котёл. Тип подходящей горелки выбирается по каталогу[ ].

Результат выбора горелки представлен в табл. 9.1

Таблица 9.1

Объём топочной камеры котла выбирается исходя из допустимого теплового напряжения топочного объёма .

, м³ (9.2)

Результаты расчёта сечения, объёма и высоты топочной камеры представлены в табл. 9.2

Таблица 9.2

,м3/с	,кДж/м3	,кВт/м2	, м2	,кВт/м2	,м3	hт,м

Наименьшее сечение конвективного газохода определяется исходя из объёма газов на входе в шахту и по их экономически оптимальной скорости

, м² (9.3)

где F_k – сечение, м²; - температура дымовых газов на входе в газоход, ^оС; К – коэффициент живого сечения потока; – оптимальная скорость дымовых газов, м/с.

Коэффициент живого сечения потока

, (9.4)

где S₁ – шаг труб в поперечном к потоку газов сечении, мм; d – наружный диаметр труб, мм.

S₁ S₁ d

поток газов

Предварительно были выбраны d=51 мм, S₁= 100 мм. Результаты расчёта представлены в табл. 9.3

Таблица 9.3

,м3/ч	,м3/с	Vг,м3/м3	,oC	,м/с	S,мм	d,мм	К	,м2

Расчётная поверхность стен топочной камеры

, м² (9.5)

Расчётный объём топочной камеры

, м³ (9.6)

Результат определения представлен в табл. 9.4

Таблица 9.4

, м	, м	, м	, м2	, м2

Тепловой расчёт топочной камеры

10.1. Полезное тепловыделение в топке

, кДж/м³ (10)

где - низшая теплота сгорания сухого природного газа, кДж/м³; - теплота внешнего воздуха. Поскольку холодный воздух предварительно не подогревается

, кДж/м³ (10.1)

Результаты расчёта приводится в табл. 10.1

Таблица 10.1

, кДж/м3	, %		, кДж/м3	, кДж/м3	, кДж/м3

Теоретическая (адиабатная) температура горения топлива.

Температура, υ_а определяется по табл. 7.3 путём интерполяции энтальпии газов топочной камеры по формуле

, ^оС (10.2)

Результат расчета, представлен в табл. 10.2

Таблица 10.2

,кДж/м3	, оС	, оС	, кДж/м3	, кДж/м3	, оС