до прогару труб.
Теплова напруженість топкового простору характеризує кількість тепла, що виділяється при згорянні палива в одиницю часу в одиниці об'єму топки (Вт/м 3 ). Ця величина, певною міру, характеризує ефективність використання об'єму топки. Розміри топки трубчастих печей в багатьох випадках залежать не від величини допустимого питомого тепловиділення, а від конструктивних особливостей печі і допустимої величини теплонапруженості поверхні нагрівання радіантних труб. У трубчастих печах теплонапруженість топкового простору зазвичай становить 40-80 кВт/м 3 , тоді як в парових котлах, де обсяг топкового простору в основному зумовлюється умовою повного згоряння палива, ця величина значно більше (600-2000 кВт/м 3 ).
Коефіцієнт корисної дії трубчастої печі є величина, що характеризує корисно використовувану частину тепла, виділеного при згорянні палива. При повному згорянні палива ця величина залежить головним чином від коефіцієнта надлишку повітря і температури димових газів, що виходять з печі, а також від ступеня теплової ізоляції трубчастої печі. Зниження коефіцієнта надлишку повітря так само, як і зниження температури відведених димових газів, сприяє підвищенню к.к.д. печі. При підсосі повітря через нещільності кладки коефіцієнт надлишку повітря підвищується, що призводить до зниження к.к.д. печі. Для трубчастих печей значення коефіцієнта корисної дії знаходиться в межах від 0,65 до 0,85.
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок процесу горіння палива
Мета даного етапу: розрахунок нижчої теплотворної здатності палива, кількості і складу продуктів згоряння, теплосодержания продуктів згоряння.
Нижча теплотворна здатність палива визначається за рівнянням Менделєєва:
В
де C , H , S , O , W - відповідно вміст у паливі вуглецю, водню, сірки, кисню, вологи,% мас.;
кДж/кг.
Теоретична кількість повітря, необхідного для згоряння 1 кг палива:
;
кг/кг.
Фактична витрата повітря:
,
де a - коефіцієнт надлишку повітря;
кг/кг.
Кількість продуктів згоряння, що утворюються при спалюванні 1 кг палива:
,
де W ф - витрата форсуночного пара;
кг/кг.
Кількість газів, що утворюються при згорянні 1кг палива:
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг;
кг/кг.
Перевірка здійснюється, виходячи з умови:;
3,117 +1,17 +0,8271 +13,6896 = 18,824 кг/кг В»18,825 кг/кг.
Об'ємна витрата повітря, необхідного для згоряння 1 кг палива:
;
м 3 /кг.
Розрахунок теплосодержания продуктів згоряння на 1 кг палива при заданій температурі здійснюється за формулою:
,
де Т - температура продуктів згоряння, К;
C i - середні масові теплоємності продуктів згоряння, кДж/кг Г— К (їх значення знаходимо за табл.2 [2, с.7] методом інтерполяції);
В
кДж/кг.
Результати розрахунку значень теплосодержания представимо у вигляді таблиці.
Таблиця 1
Т, К
300
500
700
1100
1500
1700
1900
qt, кДж/кг
530,4
4555,6
8781,5
17860,9
27623,1
32677,3
37799,6
Висновки: за результатами розрахунків даного етапу нижча теплотворна здатність палива склала 42215,504 кДж/кг, кількість продуктів згоряння на 1 кг спалюваного палива - 18,825 кг/кг.
2.2 Тепловий баланс трубчастої печі. Розрахунок коефіцієнта корисної дії і витрати палива
Мета етапу: крім к.к.д. і витрати палива розрахувати теплопродуктивність трубчастої печі (повну теплове навантаження), значення якої необхідно для вибору її типорозміру.
Рівняння теплового балансу для трубчастої печі виглядає так:
В
Розрахунок теплового балансу ведеться на 1 кг палива.
Статті витрат тепла:
,
де q підлогу . , q ух . , q піт. - відповідно корисно сприйняте в печі сировиною, теряемое з йдуть з печі димовими газами, що втрачається в навколишнє середовище, кДж/кг.
Статті приходу тепла:
,
де C т , C в , C Ф.П . - відповідно теплоємності палива, повітря, форсуночного водя...
