Al calcular térmicamente un generador de vapor o una caldera de agua caliente, se elabora un balance térmico para determinar la eficiencia bruta y el consumo estimado de combustible.
El cálculo se realiza en el siguiente orden:
1. Se determina el calor disponible. Cálculo térmico de la caldera para combustibles sólidos y líquidos (kJ/kg)
Cálculo térmico de una caldera de combustible gaseoso (kJ/m3)
donde Q n p es el poder calorífico inferior de la masa de trabajo de combustible sólido y líquido, kJ/kg, tomado según los datos de la tabla. 2-7, y en ausencia de datos, basándose en el análisis de muestras de combustible; Q n s - el poder calorífico inferior de la masa seca de gas, kJ/m 3, se toma según los datos de la tabla. 2-8, y en ausencia de datos, basándose en análisis de muestras de gas; Q in.in - calor introducido en la unidad de caldera por el aire cuando se calienta fuera de la unidad mediante vapor seleccionado, vapor de escape u otro refrigerante en el calentador instalado frente al calentador de aire, kJ/kg o kJ/m 3 ; i tl - calor físico aportado por el combustible, kJ/kg o kJ/m 3 ; Q f - calor introducido en la unidad durante la atomización con vapor de combustible líquido, kJ/kg; QK es el calor gastado en la descomposición de carbonatos (se tiene en cuenta sólo cuando se quema esquisto).
En el caso de precalentar el aire en el calentador, el calor introducido por el aire, kJ/kg o kJ/m 3,
donde I° VP es la entalpía del volumen teórico de aire en la entrada al calentador de aire después del precalentamiento en el calentador de aire; determinada por la temperatura del aire después del calentador t VP mediante interpolación lineal de los valores de I° de la tabla. 3-7; I° xv es la entalpía del volumen teórico de aire frío a su temperatura de diseño.
La entalpía del aire frío se calcula mediante la fórmula.
donde (сƟ)в se basa en la temperatura del aire de la tabla. 3-4; a la temperatura generalmente aceptada del aire frío t x.n = 30 °C, la fórmula (4-17) toma la forma I° x. norte = 39,8\/°.
La relación entre la cantidad de aire en la entrada a la unidad de caldera (calentador de aire) y la teóricamente necesaria, incluida en la fórmula (4-16),
donde ∆α t, ∆α pl, ∆α vp - succión de aire al horno, sistema de preparación de polvo y calentador de aire; Se acepta según la tabla. 3-5 y 5-9.
Calor físico del combustible, kJ/kg o kJ/m 3,
Donde t tl es la temperatura del combustible, °C (para combustible sólido se supone que es 20 °C, para el fueloil, dependiendo de su viscosidad, 90–130 °C): con tl - calor específico combustible, kJ/(kg*K).Capacidad calorífica específica del combustible sólido
Capacidad calorífica específica del fueloil.
Aquí W p es el contenido de humedad en la masa de trabajo del combustible, %; с stl - capacidad calorífica específica de la masa seca del combustible, kJ/ (kg *K), aceptada para el lignito 1, 1,3; piedra 1,09; tipos de carbón A, PA, T - 0,92.
El calor físico del combustible debe tenerse en cuenta al precalentarlo desde una fuente de calor externa (calentamiento con vapor de fueloil, secadores de vapor para combustibles sólidos, etc.).
Calor introducido en la unidad a través de una boquilla durante la atomización con vapor de combustible líquido, kJ/kg,
Donde i f es la entalpía del vapor consumido para la atomización del combustible, determinada a partir de tablas de vapor de agua según sus parámetros, kJ/kg.
Calor gastado en la descomposición de carbonatos, kJ/kg
donde k es el coeficiente de descomposición de carbonatos (para combustión en capa 0,7; para combustión en cámara 1,0); (С0 2)рк - contenido de dióxido de carbono en carbonatos en la masa de trabajo, %.
Para generadores de vapor industriales y calderas de agua caliente, cuando se queman combustibles sólidos, se puede tomar Q P p = = Q H p, y cuando se quema gas, Q p p = Q H c. Al quemar fueloil Q P P = Q H P + i t.
2. Se determina la pérdida de calor por combustión mecánica incompleta (solo cuando se queman combustibles sólidos). Los valores de las pérdidas por combustión mecánica incompleta de varios hogares y combustibles se dan en la tabla. 5-1 - 5-4.
3. Se determina la pérdida de calor con los gases de escape (%)
donde Iух es la entalpía de los gases de escape, determinada a partir de la tabla. 3-7 con los valores correspondientes de aux y la temperatura de los gases de combustión seleccionada, kJ/kg o kJ/m 3 ; I° es la entalpía del volumen teórico de aire frío, determinada a /° = 30 °C según la fórmula (4-17); y ух es el coeficiente de exceso de aire en los gases de combustión, determinado por la fórmula (3-29). Para determinar la pérdida de calor con los gases de combustión, es necesario seleccionar la temperatura de los gases de combustión (I хх). La elección se realiza sobre la base de un cálculo técnico y económico basado en las condiciones de aprovechamiento óptimo del consumo de combustible y metal en las superficies calefactoras de la cola. Sin embargo, para evitar la corrosión a baja temperatura en temperaturas del metal por debajo de la temperatura del punto de rocío, es necesario elegir temperaturas elevadas gases de combustión en comparación con los económicamente ventajosos o tomar medidas especiales para proteger el calentador de aire.
La corrosión de la superficie de calentamiento del calentador de aire (sin medidas de protección especiales) se puede evitar si la temperatura de su pared metálica es aproximadamente 10 K por encima de la temperatura del punto de rocío.
Para generadores de vapor con una capacidad superior a 75 t/h de medio y presión alta normalmente aceptan temperaturas de gases de combustión más bajas que las de los generadores de vapor baja presión. Para los generadores de vapor de baja presión con superficies de calentamiento de cola, se recomienda que la temperatura de los gases de combustión no sea inferior a los siguientes valores (°C):
Al quemar combustibles de azufre, como medidas especiales de protección contra la corrosión, se puede utilizar recubrir la superficie de calentamiento del calentador de aire con esmalte resistente a los ácidos y fabricar el calentador de aire con materiales no metálicos (cerámica, vidrio, etc.).
4. Se determina la pérdida de calor por combustión química incompleta. Los valores de estas pérdidas para varios fogones y combustibles se dan en la tabla. 5-1 - 5-4.
5. La pérdida de calor por refrigeración externa (%) se determina mediante las fórmulas:
donde q nom y q vk 5nom son pérdidas de calor por enfriamiento externo a la carga nominal del generador de vapor y la caldera de agua caliente, determinadas a partir de la tabla. 4-1 y 4-2 respectivamente; D nom - carga nominal del generador de vapor, t/h; D- carga de diseño generador de vapor, t/h; Nnom: potencia nominal de la caldera de agua caliente, MW; NORTE- poder de diseño Caldera de agua caliente, MW.
6. Se determinan la pérdida en forma de calor físico de la escoria y la pérdida por enfriamiento de vigas y paneles del horno que no están incluidos en el circuito de circulación de la caldera, %, %,
donde α shl =1 - α up es la proporción de cenizas en el combustible que se ha convertido en escoria; α up se toma de la tabla. 5-1, 5-2 y 5-4 según el método de combustión del combustible; (сƟ) zl - entalpía de la ceniza, kJ/kg; determinado a partir de la tabla. 3-4 para cenizas (escoria) a una temperatura de 600 °C con escoria seca y eliminación de cenizas; Nohl - superficie receptora del haz vigas y paneles, m2 (para los paneles, solo se tiene en cuenta la superficie lateral que da a la cámara de combustión); Q pág y Q v. A - poder útil generador de vapor de una caldera de agua caliente (ver más abajo).
Durante la combustión en cámara con eliminación de escoria sólida, q6sl no podrá tenerse en cuenta en A ȵ,>2.5Q nr *10 -3. Considerando que el vapor industrial y calderas de agua caliente Los hornos de capas equipados con hornos de capas funcionan con combustibles bajos en cenizas, por lo que en este caso se puede despreciar la pérdida de calor.
La eficiencia bruta de un generador de vapor o caldera de agua caliente (%) se determina a partir de la ecuación inversa balance de calor
8.La potencia útil del generador de vapor o caldera de agua caliente (kW) se determina mediante las fórmulas:
donde D pe es el caudal de vapor sobrecalentado generado, kg/s; D n.p - consumo de vapor saturado generado y vapor suministrado a los consumidores además del sobrecalentador, kg/s; i p.p., i v.v., i n.p., i caja de cambios - entalpía del vapor sobrecalentado, agua de alimentación a la entrada del economizador de agua individual, vapor saturado y agua hirviendo en el tambor del generador de vapor, kJ/kg; D pr - caudal de agua de purga, kg/s; Gw - caudal de agua a través de la caldera de agua caliente, kg/s; gx. en, K en - entalpía del frío y agua caliente(a la entrada y salida de la caldera de agua caliente), kJ/kg;
(aquí p - soplado continuo generador de vapor, %, se tiene en cuenta sólo en р≥2%).
9. Se determina el consumo de combustible (kg/s o m3/s) suministrado al horno del generador de vapor o caldera de agua caliente;
10. Cuando se quema combustible sólido, el consumo estimado de combustible (kg/s) se determina teniendo en cuenta la pérdida de calor por combustión mecánica incompleta.
El consumo de combustible calculado se ingresa en todas las fórmulas mediante las cuales se calcula el volumen total de productos de combustión y la cantidad de calor. Al calcular los volúmenes específicos de productos de combustión (ver Tabla 3-6) y entalpías (Tabla 3-7), no se realiza ninguna corrección por la pérdida de calor por combustión mecánica incompleta.
11.Para cálculos posteriores, se determina el coeficiente de conservación de calor.
Así se realiza el cálculo térmico de la caldera.
En el Programa de cálculo de caudal de gas mediante dispositivos restrictivos (diafragmas), el cálculo se realiza en base a los datos obtenidos de los tradicionales. sistemas de medición(un dispositivo de restricción equipado con dispositivos de registro de caída de presión, presión y temperatura o un medidor de gas equipado con dispositivos de registro de presión y temperatura). Algoritmo de cálculo: RD 50-213-80, GOST 8.586.2-2005 y GOST 8.586.5-2005. El programa se distribuye de forma gratuita...
Un programa para calcular el aislamiento de tuberías (pérdida de calor a través del aislamiento) con cálculo del espesor económico (óptimo) de la última capa de aislamiento. El programa para calcular el aislamiento de tuberías (pérdida de calor a través del aislamiento) incluye las siguientes capacidades: 1. Sobre el suelo hasta 3 capas de aislamiento. Cálculo del tiempo de congelación del refrigerante durante el tiempo de inactividad. 2. Multitubo subterráneo sin canales (multirosca) hasta 4 líneas. Es posible construir y ver...
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MINISTERIO DE EDUCACIÓN DE LA FEDERACIÓN DE RUSIA
UNIVERSIDAD ESTATAL DE MORDOVIA QUE LLAMA EL NOMBRE DE N.P. OGAREVA
Cálculo térmico de instalaciones de calderas.
Pautas para realizar cálculo y trabajo gráfico No. 1
Saransk 2009
Introducción
Las empresas industriales y el sector de vivienda y servicios comunales consumen gran cantidad Calor para necesidades tecnológicas, ventilación, calefacción y suministro de agua caliente. Energía térmica en forma de vapor y agua caliente se produce en centrales eléctricas y térmicas combinadas, salas de calderas de calefacción industrial y urbana.
El aumento de los precios del combustible y la transición de muchas empresas al trabajo de dos y tres turnos requieren una importante reestructuración en el diseño y funcionamiento de las salas de calderas industriales y de calefacción.
El cálculo térmico de una caldera de vapor o agua caliente puede ser constructivo o de calibración. Los cálculos estructurales se realizan al desarrollar nuevas calderas de vapor o agua caliente por institutos de diseño especializados o oficinas de diseño fábricas de calderas. Los cálculos de verificación de las unidades de calderas producidas por la industria se realizan al diseñar una fuente de suministro de calor destinada a generar vapor o agua caliente.
El objetivo principal del cálculo de verificación es determinar los principales indicadores de rendimiento de la unidad de caldera, así como las medidas reconstructivas que aseguren alta confiabilidad y la eficiencia de su funcionamiento en determinadas condiciones.
2. Cálculo de volúmenes y entalpías de aire y productos de combustión.
2.1. Determinación de coeficientes de exceso de aire para conductos de gas.
El coeficiente de exceso de aire aumenta a medida que los productos de combustión se mueven a través de los conductos de humos de la caldera. Esto se debe a que la presión en los conductos de gas (para calderas que funcionan al vacío) es menor que la presión del aire ambiente y la succión se produce a través de fugas en el revestimiento. aire atmosférico en la ruta del gas de la unidad. Por lo general, al calcular, la temperatura del aire aspirado por los conductos de humos se toma igual a
La succión de aire generalmente se expresa como una fracción de la cantidad teórica de aire necesaria para la combustión:
α = V con V 0, |
donde V pris es la cantidad de aire aspirado por el gas correspondiente
carrera unitaria por 1 kg de combustible líquido quemado o por 1 m3 de gas a condiciones normales, m3/kg o m3/m3.
Al calcular térmicamente la unidad de caldera, las entradas de aire se toman de acuerdo con datos estándar. Los valores calculados de succión de aire para calderas industriales de vapor y agua caliente se dan en la tabla. 2.1.
Coeficiente de exceso de aire detrás de cada superficie de calentamiento después cámara de combustión se calcula sumando a α t el correspondiente
bombas de aire:
α yo = α | ||
t +∑ αi , | ||
donde i es el número de superficies de calentamiento después de la combustión a lo largo del flujo de productos de combustión; αт – coeficiente de exceso de aire a la salida del horno.
El coeficiente de exceso de aire se toma según el tipo de combustible, el método de combustión y el diseño del horno. Por lo tanto, en primer lugar, debe elegir el método de combustión del combustible y el diseño de la cámara de combustión que se instalará.
La elección del método de combustión del combustible y el diseño (tipo) del dispositivo de combustión se realiza en función de la producción de vapor (capacidad de calefacción) y el diseño de la unidad de caldera, así como de las propiedades físicas y químicas del combustible. Por lo tanto, para calderas de cualquier producción de vapor cuando queman combustibles líquidos y gaseosos, se deben utilizar hornos de cámara (antorcha). en la mesa 2.2 muestra los coeficientes de exceso de aire calculados para hornos de cámara.
Tabla 2.1. Valores calculados de succión de aire en el horno y en los conductos de vapor y agua.
calderas de calefacción a carga nominal
Cámaras de combustión y chimeneas. | |||
Cámaras de combustión de calderas de carbón pulverizado con eliminación de escorias sólidas. | |||
Revestimiento y revestimiento metálico de tubos de pantalla. | |||
Lo mismo con revestimiento y revestimiento. | |||
sin carcasa metálica | |||
Adorno, sobrecalentador de pantalla, primera caldera de caldera. | |||
capacidad de la caldera | D > 50 t/h | ||
Primer paquete de calderas superficie convectiva calefacción | |||
Segundo haz de caldera de superficie convectiva. | |||
calderas con productividad D ≤ | |||
sobrecalentador | |||
Economizador de agua para calderas con productividad D > 50 t/h | |||
(para cada paso) | |||
Economizador de agua para calderas con productividad D ≤ 50 t/h: | |||
acero | |||
hierro fundido con revestimiento | |||
hierro fundido sin carcasa | |||
Calentadores de aire tubulares, para cada etapa: | |||
para calderas con D > 50 t/h | |||
para calderas con D ≤ 50 t/h | |||
Conductos de gas (por cada 10 m de longitud): | |||
acero | |||
ladrillo | |||
Tabla 2.2. Valores calculados del coeficiente de exceso de aire a la salida del horno α t
Tipo de cámara de combustión | Valor αt |
||
Cámara | |||
Gas natural | |||
2.2. Cálculo de volúmenes de aire y productos de combustión.
Al calcular calderas de vapor y agua caliente, los volúmenes teóricos y reales de aire y productos de combustión se determinan en la siguiente secuencia:
1. Determine el volumen teórico de aire necesario para una combustión completa:
al quemar combustible líquido (m3 aire/kg combustible)
0,0889(Cr + 0,375S or + k) + 0,265Hr − 0,0333O; | ||||||||||||||||
al quemar gas (m3 aire/m3 gas) | ||||||||||||||||
1.5H2S +∑ (m + | ||||||||||||||||
0,0476 0,5CO + 0,5H | ) Cm Hn | −O2 | ||||||||||||||
donde metro – | número de átomos de carbono; | norte – | número de átomos de hidrógeno. | |||||||||||||
2. Determinar el volumen teórico de nitrógeno en los productos de combustión: | ||||||||||||||||
0,79 V 0 + 0,8 | ||||||||||||||||
al quemar gas (m3/m3) | ||||||||||||||||
0,79 V 0+ | ||||||||||||||||
3. Determinar el volumen de gases triatómicos: | ||||||||||||||||
al quemar combustible líquido (m3/kg) | ||||||||||||||||
C p + 0.375S op p + k | ||||||||||||||||
al quemar gas | ||||||||||||||||
VRO2 | 0,01(CO 2 +CO +H 2 S +∑ mC m H n ) . | |||||||||||||||
A la hora de realizar el cálculo hay que tener en cuenta que el dióxido de carbono y el dióxido de azufre suelen estar combinados y se denominan “gases triatómicos secos”, denotados por
RO 2, es decir, RO 2 =CO 2 +SO 2.
4. Determinar el volumen teórico de vapor de agua: al quemar combustible líquido (m3 / kg)
0,111Hp + 0,0124Wp | 0,0161 V 0 ; | |||||||||||
al quemar gas (m3/m3) | ||||||||||||
+ ∑ | ||||||||||||
VHO | 0,01 H2S +H2 | C m H n + 0,124d | g. | 0,0161V | ||||||||
5. Determine el coeficiente promedio de exceso de aire en el conducto de humos para |
||||||||||||
cada superficie de calentamiento | ||||||||||||
= α ′ + α ′′ , | ||||||||||||
donde α ′ – | ||||||||||||
coeficiente de exceso de aire delante de la chimenea; α” – | coeficiente |
|||||||||||
exceso de aire después de la chimenea.
6. Determine el exceso de aire para cada chimenea.
V cabaña | V 0 (αcр − 1) . | ||||||||||
7. Determine el volumen real de vapor de agua para la capa superior líquida. |
|||||||||||
líquido (m3 / kg) y para gas (m3 / m3) según la fórmula | |||||||||||
H2O | − 1)V 0 . | ||||||||||
8. Determine el volumen total real de productos de combustión. |
|||||||||||
para combustible líquido (m3 / kg) y para gas (m3 / m3) según la fórmula | |||||||||||
V g = V RO | V N 0 | V en +V H | |||||||||
9. Determinar las fracciones en volumen de gases triatómicos y vapor de agua, y |
|||||||||||
también la fracción de volumen total según las fórmulas: | |||||||||||
V-RO | |||||||||||
rH2O=VH2O | |||||||||||
r p= r RO+ r norte | ACERCA DE . | ||||||||||
Los resultados del cálculo de los volúmenes reales de productos de combustión a través de los conductos de gas de la unidad de caldera se resumen en una tabla, cuya forma para la combustión de combustible líquido o gas se da en la tabla. 2.3.
Cuadro 2.3 Volúmenes de productos de combustión, fracciones volumétricas de gases triatómicos
Volúmenes teóricos: |
|||||||||
V0 =…m3/kg; V0 N2 =…m3/kg; |
|||||||||
VRO2 =… m3/kg; V0 H2O =…m3/kg; |
|||||||||
Magnitud | |||||||||
Coeficiente | |||||||||
aire después de la superficie | |||||||||
Coeficiente medio de | |||||||||
mucho aire | tubo | ||||||||
superficies calefactoras | |||||||||
Excesivo | cantidad | ||||||||
aire, m3/kg | |||||||||
m3/kg | |||||||||
productos | |||||||||
combustión, m3/kg | |||||||||
Volumétrico | triátomo- | ||||||||
gases | |||||||||
Volumétrico | |||||||||
Fracción de volumen total | |||||||||
2.3. Cálculo de entalpías del aire y productos de combustión.
La cantidad de calor contenida en el aire o en los productos de la combustión se denomina contenido de calor (entalpía) del aire o de los productos de la combustión. Al realizar cálculos, se acostumbra referir la entalpía del aire y los productos de combustión a 1 kg de combustible líquido quemado y a 1 m3 (en condiciones normales) de combustible gaseoso.
El cálculo de las entalpías de los productos de combustión se realiza utilizando los coeficientes reales de exceso de aire después de cada superficie de calentamiento (los valores del coeficiente de exceso de aire después de la superficie de calentamiento se toman de la Tabla 2.3). El cálculo debe realizarse para todo el rango de temperatura posible después de las superficies calefactoras, ya que estas temperaturas se desconocen. En cálculos adicionales cuando se utilizan valores de entalpía, se permite la interpolación lineal en el rango de temperatura de 100 K. Por lo tanto, al calcular la entalpía, el rango de temperatura no debe exceder los 100 K.
Las entalpías del aire y de los productos de combustión se determinan en la siguiente secuencia:
1. Calcule la entalpía del volumen teórico de aire para todo el rango de temperatura seleccionado para combustible líquido (kJ/kg) y gas (kJ/m3)
V 0 (c ϑ) | ||||
donde (c ϑ) in es la entalpía de 1 m3 de aire, kJ/m3, tomada para cada altura
Temperatura de brana según tabla. 2.4; V 0 – el volumen teórico de aire necesario para la combustión se toma de la tabla. 2.3.
Tabla 2.4 Entalpía de 1 m3 de aire y gases de combustión (kJ/m3)
ϑ ,О С | (c ϑ )RO 2 | (c ϑ )norte 2 | (c ϑ )O 2 | (c ϑ ) H2 O | (c ϑ )en |
2. Determine la entalpía del volumen teórico de los productos de combustión para todo el rango de temperatura seleccionado (kJ/kg o kJ/m3)
Yo g 0 = VRO | (cϑ)RO | V norte 0 (c ϑ) norte | V H 0 | (cϑ)H | ||||
donde (c ϑ) RO 2, (c ϑ) N 2, (c ϑ) H 2 O son las entalpías de 1 m3 de gases triatómicos, el volumen teórico de nitrógeno, el volumen teórico de vapor de agua, tomado para
Los volúmenes de gases triatómicos, el volumen teórico de nitrógeno y vapor de agua se toman de la tabla. 2,3, m3/kg o m3/m3.
3. Determina la entalpía del exceso de aire para todo el rango de temperatura seleccionado (kJ/kg o kJ/m3)
Los resultados del cálculo de la entalpía de los productos de combustión a través de los conductos de gas de la unidad de caldera se resumen en una tabla. La forma de la tabla de cálculo en relación con una unidad de caldera industrial se muestra en la tabla. 2.5.
Tabla 2.5. Entalpía de los productos de combustión I =f (ϑ), kJ/kg o kJ/m3
Temperatura | yo en 0 | Yo g 0 | yo choza | ||||||
Superficie de calentamiento | |||||||||
superficie | |||||||||
calefacción, ºC | |||||||||
Parte superior de la cámara de combustión | |||||||||
α t = | |||||||||
sobrecalentador, | ||||||||||||
α ne = | ||||||||||||
haces convectivos, | ||||||||||||
α k = | ||||||||||||
economizador de agua, | ||||||||||||
αch = | ||||||||||||
Los datos de la Tabla 2.5 permiten cálculos de temperatura posteriores. |
||||||||||||
Los productos de recombustión determinan su entalpía. | ||||||||||||
Yo x= Yo m+ (t ex- t m) | yo b - yo soy | |||||||||||
o, por el contrario, según la entalpía de los productos de combustión. | su temperatura |
|||||||||||
tx=tm+ | Yo rev. | − yo soy | × 100. | |||||||||
Yo b | ||||||||||||
Soy | ||||||||||||
En este caso, la interpolación lineal se realiza en el rango de temperatura. |
||||||||||||
redondea 100 K. En las fórmulas (2.22) y (2.23) I b, | I m – entalpías correspondientes |
|||||||||||
temperaturas más altas y más bajas del rango de temperatura deseado, indicado en la tabla. 2,5; t es la temperatura para la cual se calcula la entalpía,
°C; t m – temperatura correspondiente a la entalpía inferior del intervalo deseado, ° C; Iv – entalpía, cuyo valor determina la temperatura.
3. Balance térmico estimado y consumo de combustible.
3.1. Cálculo de pérdida de calor.
Cuando funciona una caldera de vapor o agua caliente, todo el calor que se le suministra se gasta en generar calor útil contenido en vapor o agua caliente y cubrir diversas pérdidas de calor. La cantidad total de calor que ingresa a la caldera se llama disposición.
mi calor y denota Q r r . Entre el calor que entra a la sala de calderas.
la unidad y los que la abandonaron, debe haber igualdad. El calor que sale de la unidad de caldera es la suma del calor útil y las pérdidas de calor asociadas con proceso tecnológico producción de vapor o agua caliente. En consecuencia, el balance de calor de la caldera por 1 kg de combustible líquido quemado o 1 m3 de gas en condiciones normales tiene la forma
– pérdida de calor con los gases de escape, por combustión química incompleta, por combustión mecánica incompleta, por refrigeración externa, kJ/kg o kJ/m3.
El balance térmico de la caldera se elabora en relación con el estado estacionario. condiciones termicas, y las pérdidas de calor se expresan como porcentaje del calor disponible:
qp | ||||
La pérdida de calor con los gases de escape (q 2) se debe a que la temperatura
La temperatura de los productos de combustión que salen de la caldera es significativamente más alta que la temperatura del aire ambiente. La pérdida de calor por los gases de combustión depende del tipo de combustible quemado, el coeficiente de exceso de aire en los gases de combustión, la temperatura de los gases de combustión, la limpieza del exterior y superficies internas calefacción, temperatura del aire aspirado por el ventilador.
La pérdida de calor con los gases de escape está determinada por la fórmula.
) (100 −q | ||||||||||||||
INCÓGNITA. V | ||||||||||||||
qp | ||||||||||||||
donde yo х – | La entalpía de los gases de combustión se determina a partir de la tabla. 2.5 con correspondiente |
|||||||||||||
en diferentes valores de αух | y temperatura seleccionada de los gases de combustión, kJ/kg |
|||||||||||||
o kJ/m3; | yo xv 0 | entalpía del volumen teórico de aire frío, opcionalmente |
||||||||||||
se distribuye en t | 30 °C según la fórmula (3.4), kJ/kg o kJ/m3; α | |||||||||||||
El porcentaje de exceso de aire en los gases de combustión se obtiene de la tabla. 2,1 en sección transversal ha-