El cálculo de la cámara de combustión se puede realizar mediante verificación o método constructivo.
Durante los cálculos de verificación, se deben conocer los datos de diseño del hogar. En este caso, el cálculo se reduce a determinar la temperatura de los gases a la salida del horno θ” T. Si, como resultado del cálculo, θ” T resulta ser significativamente mayor o menor que el valor permitido, luego se debe cambiar al recomendado reduciendo o aumentando las superficies de calentamiento receptoras de radiación del horno NL.
Al diseñar la cámara de combustión, se utiliza la temperatura recomendada θ”, lo que elimina la escoria de las superficies de calentamiento posteriores. En este caso, se determina la superficie de calentamiento requerida para recibir radiación de la cámara de combustión N L, así como el área de las paredes F ST en las que se deben instalar mamparas y quemadores.
Para realizar un cálculo térmico del hogar se elabora un boceto del mismo. Volumen de la cámara de combustión V T; la superficie de las paredes que limitan el volumen F ST; cuadrado rallar R; superficie de calentamiento efectiva receptora de radiación N L; El grado de apantallamiento X se determina según los diagramas de la Fig. 1. Los límites de lo activo.
El volumen de combustión V T son las paredes de la cámara de combustión y, en presencia de rejillas, los planos axiales de los tubos de la rejilla. En el tramo de salida, su volumen está limitado por la superficie que pasa por los ejes del primer haz de caldera o festón. El límite del volumen de la parte inferior de la cámara de combustión es el suelo. Si hay un embudo frío, el límite inferior del volumen del hogar se considera convencionalmente como el plano horizontal que separa la mitad de la altura del embudo frío.
La superficie total de las paredes del horno F st se calcula sumando todas las superficies laterales que limitan el volumen de la cámara de combustión y la cámara de combustión.
La superficie de la parrilla R se determina a partir de los dibujos o de los tamaños estándar de los correspondientes dispositivos de combustión.
Nos preguntamos
t΄ salida =1000°C.
Figura 1. Boceto de la cámara de combustión.
Área de cada pared del hogar, m2
Toda la superficie de las paredes del horno. F st, m 2
La superficie de calentamiento que recibe radiación del horno N l, m 2, se calcula mediante la fórmula
Dónde F sustantivo, masculino, plural— incógnita- superficie de recepción del haz de las pantallas murales, m 2 ; F pl = licenciado en Derecho- zona de la pared ocupada por mamparas. Definido como el producto de la distancia entre los ejes de los tubos exteriores de una pantalla determinada. b, m, por longitud iluminada de tubos de pantalla yo, valor yo determinado de acuerdo con los diagramas de la Fig. 1.
incógnita - pendiente irradiación de la pantalla, dependiendo del paso relativo de los tubos de la pantalla Dakota del Sur y la distancia desde el eje de los tubos tamiz hasta la pared del horno (nomograma 1).
Aceptamos X=0,86 con S/d=80/60=1,33
El grado de blindaje de la cámara de combustión.
Espesor efectivo de la capa radiante de la cámara de combustión, metro
La transferencia de calor al horno desde los productos de combustión al fluido de trabajo se produce principalmente debido a la radiación de gases. El propósito del cálculo de la transferencia de calor en el horno es determinar la temperatura de los gases a la salida del horno υ” t mediante un nomograma. En este caso, primero es necesario determinar las siguientes cantidades:
M, a F, V R ×Q T /F ST, θ teoría, Ψ
El parámetro M depende de la posición relativa de la temperatura máxima de la llama a lo largo de la altura del hogar X T.
Para hogares de cámara con ejes de quemador horizontales y salida de gases superior del hogar:
X T = h G /h T = 1/3
donde h Г es la altura de los ejes del quemador desde el piso de la cámara de combustión o desde el centro del embudo frío; h T - la altura total de la cámara de combustión desde el piso o la mitad del embudo frío hasta la mitad de la ventana o mamparas de salida de la cámara de combustión cuando la parte superior de la cámara de combustión está completamente llena con ellas.
Al quemar gasóleo:
M=0,54-0,2Х T=0,54-0,2 1/3=0,5
El grado efectivo de oscuridad de la antorcha a Ф depende del tipo de combustible y de las condiciones de su combustión.
Cuando se quema combustible líquido, el grado efectivo de oscuridad de la antorcha es:
a Ф =m×a st +(1-m)×a g =0,55 0,64+(1-0,55) 0,27=0,473
donde m=0,55 es el coeficiente promedio en función de la tensión térmica del volumen de combustión; q V – liberación de calor específica por unidad de volumen de la cámara de combustión.
En valores intermedios de q V el valor de m se determina mediante interpolación lineal.
a d, a sv es el grado de negrura que tendría la antorcha si todo el horno se llenara, respectivamente, solo con una llama luminosa o solo con gases triatómicos no luminosos. Las cantidades a cv y a g están determinadas por las fórmulas
a sv =1º -(Кг× Rn +Кс)Р S =1º -(0,4·0,282+0,25)·1·2,8 =0,64
a g =1º -Kg× Rn ×P S =1º -0,4 0,282 1 2,8 =0,27
donde e es la base de los logaritmos naturales; k r es el coeficiente de atenuación de los rayos por gases triatómicos, determinado mediante un nomograma teniendo en cuenta la temperatura a la salida del horno, el método de molienda y el tipo de combustión; r n =r RO 2 +r H 2 O – fracción de volumen total de gases triatómicos (determinada a partir de la Tabla 1.2).
Coeficiente de atenuación de rayos por gases triatómicos:
K r =0,45 (según nomograma 3)
Coeficiente de atenuación de los rayos por partículas de hollín, 1/m 2 × kgf/cm 2:
0,03·(2-1,1)(1,6·1050/1000-0,5)·83/10,4=0,25
Dónde A t – coeficiente de exceso de aire a la salida del horno;
С Р y Н Р – contenido de carbono e hidrógeno en el combustible de trabajo, %.
Para gas natural С Р /Н Р =0,12∑m×C m ×H n /n.
P – presión en el horno, kgf/cm2; para calderas sin presurización P=1;
S – espesor efectivo de la capa radiante, m.
al quemar combustibles sólidos el grado de negrura de la antorcha a Ф se calcula mediante un nomograma, determinando el valor óptico total K×P×S,
donde P es la presión absoluta (en hogares con tiro equilibrado P = 1 kgf/cm 2); S – espesor de la capa radiante del hogar, m.
Liberación de calor al horno por 1 m 2 de superficies calefactoras que lo rodean, kcal/m 2 h:
q v = 
Liberación neta de calor en el horno por 1 kg de combustible quemado, nm 3:
donde Q in es el calor introducido por el aire en el horno (en presencia de un calentador de aire), kcal/kg:
QB =( a t-∆ a t-∆ a pp)×I 0 en +(∆ a t+∆ a pp)×I 0 xv =
=(1,1-0,1) 770+0,1 150=785
donde ∆ A t – la cantidad de succión en la cámara de combustión;
∆A pp – valor de succión en el sistema de preparación de polvo (seleccionado según la tabla). ∆ A pp = 0, porque aceite combustible
Entalpía de la cantidad de aire teóricamente necesaria Ј 0 g.v = 848,3 kcal/kg a la temperatura detrás del calentador de aire (preliminarmente aceptada) y aire frío Ј 0 aire frío. aceptado según la tabla 1.3.
La temperatura del aire caliente a la salida del calentador de aire se selecciona para fueloil, de acuerdo con la Tabla 3, t caliente. v-ha =250 ○ C.
La temperatura de combustión teórica υ theor = 1970°C se determina a partir de la Tabla 1.3 basándose en el valor encontrado de Q t.
Coeficiente de eficiencia térmica de las pantallas:
donde X es el grado de apantallamiento de la cámara de combustión (definido en las características de diseño); ζ – coeficiente condicional de contaminación de la pantalla.
El factor de contaminación condicional de los tamices ζ para fueloil es de 0,55 con tamices de tubo liso abiertos.
Habiendo determinado M, a Ф, В Р ×Q T /F CT ,υ theor, Ψ, encuentre la temperatura de los gases a la salida del horno υ˝ t usando el nomograma 6.
Si existe una diferencia en los valores de υ”t inferior a 50 0 C, se acepta como definitiva la temperatura de los gases a la salida del horno determinada según el nomograma. Teniendo en cuenta las abreviaturas en los cálculos, aceptamos υ" t = 1000°C.
Calor transferido en el horno por radiación, kcal/kg:
donde φ es el coeficiente de conservación del calor (de balance de calor).
La entalpía de los gases a la salida del horno Ј” Т se encuentra según la tabla 1.3 en A t y υ” t tensión térmica visible del volumen de combustión, kcal/m 3 h.
La invención se refiere al diseño de cámaras de combustión de calderas cuando se queman combustibles líquidos y gaseosos. La estructura consta de una valla exterior, una esquina o estabilizadores de llama planos instalados dentro del volumen de combustión. Dentro de las zonas de estabilización se instalan tuberías de suministro de aire secundario/terciario. Los reflectores se instalan a lo largo de la valla exterior. Por lo tanto, el proceso de organización de la combustión de combustible implica superficies de calentamiento adicionales instaladas dentro de la cámara de combustión. Se utilizan no solo como superficies de refrigeración, sino también como elementos que organizan el propio proceso de combustión. La invención permite reducir las dimensiones de la cámara de combustión. 3 salario mosca, 3 enfermos.
La invención se refiere al diseño de cámaras de combustión de calderas cuando se queman combustibles líquidos y gaseosos. Se conocen diseños de cámaras de combustión de calderas compuestas por superficies calefactoras envolventes y de pantalla (2). Se introducen pantallas o pantallas de doble luz en el volumen de la cámara de combustión, lo que aumenta la eliminación de calor por unidad de longitud o altura de la cámara de combustión, es decir, estas superficies calefactoras realizan una función: la eliminación de calor. Como saben, la cámara de combustión de una caldera moderna realiza dos funciones principales: quemar combustible y enfriar los gases a una determinada temperatura a la salida del horno. El objetivo de la invención es reducir el volumen y las dimensiones de la cámara de combustión involucrando superficies de calentamiento adicionales instaladas dentro del horno en el proceso de organización de la combustión del combustible, es decir utilizándolos no solo como superficies de enfriamiento, sino también como elementos que organizan el propio proceso de combustión, es decir, realizando no una, sino varias funciones. Esta tarea se logra porque en la cámara de combustión para quemar combustible líquido y gaseoso, que consta de superficies de calentamiento envolventes y de pantalla (doble luz) y un dispositivo de quemador, las superficies de calentamiento de la pantalla están dispuestas en forma de llama angular o plana. Estabilizadores, algunos de los estabilizadores planos están instalados en ángulo con respecto al flujo, los conductos de aire están instalados en el área de los estabilizadores de llama. La superficie interior de los estabilizadores se aísla, por ejemplo, disparando gunita sobre las púas. El uso de estabilizadores de llama planos y angulares se utiliza ampliamente en las cámaras de combustión de los motores de turbina de gas (1). El diseño de los estabilizadores mencionados cumple la función de organizar el proceso de combustión, pero no participa en la eliminación de calor de los gases. En la figura. 1 muestra una sección transversal en planta de la cámara de combustión; 2 - sección А-А en la figura. 1, en la fig. 3 - nodo B en la Fig. 1. La estructura consta de una valla externa 1, una esquina 2 o un estabilizador de llama plano 3 instalado dentro del volumen de combustión. Las tuberías para suministrar aire secundario (terciario) 4 se instalan dentro de las zonas de estabilización. Los deflectores de flujo 5 se instalan a lo largo de la cerca externa 1. El diseño funciona de la siguiente manera. El combustible en la entrada de la cámara se premezcla con aire primario cuando el exceso de este último es inferior a 1. El aire secundario y terciario para la postcombustión de la mezcla pobre se suministra a lo largo del flujo de gas directamente a las zonas de estabilización de la llama, llevando el exceso de aire hasta la mínima combustión química y mecánica calculada según las condiciones. La combustión del combustible se lleva a cabo a lo largo de un camino con una intensa eliminación de calor mediante el calentamiento de superficies, que son los propios estabilizadores. La eliminación de calor durante la combustión equivale, en términos del efecto de reducción de la temperatura de combustión, a la recirculación del gas enfriado hacia el núcleo de la llama, lo que, como se sabe, ayuda a reducir la formación de óxidos de nitrógeno. A medida que la mezcla en combustión se mueve, mientras se elimina calor al mismo tiempo, la temperatura del flujo disminuye y el volumen del gas también disminuye. Para mantener la naturaleza de la estabilización al mismo nivel, se aconseja aumentar el ángulo de apertura de las esquinas 2 > 1; en el límite, el estabilizador de esquina se transforma (a caudales bajos) en una placa 3 instalada transversalmente. En la salida del flujo, es aconsejable orientar las placas a lo largo de la rotación del gas. Para reflejar el gas que se mueve a lo largo de las paredes del recinto, se instalan reflectores 5. Todo lo anterior permite organizar el proceso de combustión del combustible y su enfriamiento en uno solo, lo que permite reducir las dimensiones de la combustión. cámara, especialmente en longitud.
Fórmula de invención
1. Cámara de combustión de una caldera para quemar combustible líquido y gaseoso, que consta de superficies calefactoras de cerramiento y pantalla y un dispositivo quemador, caracterizada porque las superficies calefactoras de pantalla están dispuestas en forma de estabilizadores de llama angulares o planos. 2. Cámara según la reivindicación 1, caracterizada porque parte de los estabilizadores planos están instalados en ángulo con respecto al techo. 3. Cámara según la reivindicación 1, caracterizada porque en la zona de los estabilizadores de llama están instalados conductos de aire. 4. Cámara según la reivindicación 1, caracterizada porque superficie interior Los estabilizadores se aíslan, por ejemplo, rellenando las púas con hormigón proyectado.
El cálculo de verificación de la cámara de combustión consiste en determinar la temperatura real de los gases de combustión a la salida de la cámara de combustión del grupo caldera mediante la fórmula:
, oC (2.4.2.1)
donde T a es la temperatura teórica absoluta de los productos de combustión, K;
M es un parámetro que tiene en cuenta la distribución de la temperatura a lo largo de la altura de la cámara de combustión;
- coeficiente de conservación del calor;
Вр – consumo estimado de combustible, m 3 /s;
Fst – superficie de las paredes del horno, m2;
- valor medio del coeficiente de eficiencia térmica de las pantallas;
- grado de negrura del hogar;
Vc av – capacidad calorífica total media de los productos de combustión de 1 m 3 de combustible en el rango de temperatura 
, kJ/(kg·K);
– emisividad del cuerpo negro, W/(m 2 K 4).
Para determinar la temperatura real 
, primero fijamos su valor de acuerdo con las recomendaciones 
. Con base en la temperatura aceptada del gas a la salida del horno y la temperatura de combustión adiabática del combustible O a determinamos pérdidas de calor, y según lo aceptado 
- características de emisión de gases. Luego, utilizando las características geométricas conocidas de la cámara de combustión, obtenemos mediante cálculo la temperatura real a la salida del horno.
El cálculo de verificación de la cámara de combustión se realiza en la siguiente secuencia.
Para la temperatura previamente aceptada 
Determinamos la entalpía de los productos de combustión a la salida del horno según la tabla 2.2.1. 
.
Calculo la liberación de calor útil en la cámara de combustión mediante la fórmula:
KJ/m3 (2.4.2.2)
donde Q in es el calor introducido en el horno por el aire: para calderas sin calentador de aire está determinado por la fórmula:
, kJ/m 3 (2.4.2.3) kJ/m 3
Q pulg.pulg. – calor introducido en la unidad de caldera con el aire que entra en ella, calentado fuera de la unidad: tomamos Q in.in = 0, ya que el aire delante de la caldera KVGM-30-150 en el proyecto considerado no se calienta;
rH g.otb. – calor de los productos de combustión en recirculación: tomamos rH g.otb.
= 0, ya que el diseño de la caldera KVGM-23.26-150 no prevé la recirculación de gases de combustión
La temperatura de combustión teórica (adiabática) O a está determinada por el valor de la liberación de calor útil en el horno Q t = N a.
Según la tabla 2.2.1 para N a = 33835,75 kJ/m 3 determinamos O a = 1827,91 o C.
,
(2.4.2.4)
Dónde 
,
(2.4.2.5)
Determinamos el parámetro M dependiendo de la posición relativa de la temperatura máxima de la llama a lo largo de la altura de la cámara de combustión (x t) cuando se quema gas según la fórmula:
donde H g es la distancia desde la cámara de combustión al eje del quemador, m;
Нт – distancia desde el piso del horno hasta el centro de la ventana de salida del horno, m;
Para la caldera KVGM-23.26, la distancia N g = N t, luego x t = 0,53.
,
(2.4.2.6)
Dónde 
El coeficiente de eficiencia térmica de las pantallas está determinado por la fórmula: 
;
x – coeficiente de blindaje condicional; determinado por el nomograma, con S = 64 mm, d = 60 mm, S/d = 64/60 = 1,07, luego x = 0,98;
Determinamos el espesor efectivo de la capa radiante en la cámara de combustión:
, metro (2.4.2.7)
donde V t, F st – volumen y superficie de las paredes de la cámara de combustión, m 3 y m 2. Lo determinamos según la documentación de diseño de la caldera KVGM-23.26-150.
V t = 61,5 m 3, F st = 106,6 m 2;
El coeficiente de atenuación de rayos para una llama luminosa es la suma de los coeficientes de atenuación de rayos por gases triatómicos (k r) y partículas de hollín (k s) y cuando se quema gas se determina mediante la fórmula:
,
(2.4.2.8)
donde r p es la fracción de volumen total de gases triatómicos: determinada a partir de la tabla 2.1.2.
El coeficiente de atenuación de los rayos por gases triatómicos k r está determinado por la fórmula:
,
(2.4.2.9)
donde p p es la presión parcial de los gases triatómicos;
, MPa (2.4.2.10)
donde p es la presión en la cámara de combustión de la caldera funcionando sin purga: p = 0,1 MPa, ;
- temperatura absoluta de los gases a la salida de la cámara de combustión, K (igual a la aceptada según estimaciones preliminares)
El coeficiente de atenuación de los rayos por partículas de hollín está determinado por la fórmula:
,
(2.4.2.11)
¿Dónde está la relación entre el contenido de carbono e hidrógeno en la masa de trabajo del combustible? Para el combustible gaseoso se acepta:
,
(2.4.2.12)
El grado de negrura de la llama (a f) para combustibles gaseosos se determina mediante la fórmula:
donde a sv es el grado de oscuridad de la parte luminosa de la antorcha, determinado por la fórmula:
(2.4.2.14)
y r es el grado de negrura de los gases triatómicos no luminosos, determinado por la fórmula:
;
(2.4.2.15) m es un coeficiente que caracteriza la proporción del volumen de combustión lleno con la parte luminosa de la antorcha.
Determinamos la carga específica del volumen de combustión:
, kW/m 3 (2.4.2.16)
entonces metro = 0,171.
(2.4.2.17)
El grado de negrura de la cámara de combustión cuando se quema gas está determinado por la fórmula:
Geométricamente, la cámara de combustión se caracteriza por dimensiones lineales: ancho frontal en, profundidad 6T y altura hT (Fig. 5.2), cuyas dimensiones están determinadas por la potencia térmica de la cámara de combustión, Fig. 5.2. Los tiempos principales son las características térmicas y fisicoquímicas: medidas de la cámara de combustión y del combustible. El producto /t = at6t, m2, es la sección de la cámara de combustión a través de la cual c es suficientemente alta velocidad(7-12 m/s) pasan gases de combustión calientes.
El ancho frontal de las calderas de vapor de las centrales eléctricas es ag = 9,5 - g - 31 my depende del tipo de combustible quemado, potencia térmica
(capacidad de vapor) vapor . Con un aumento en la potencia de la caldera de vapor, el tamaño aumenta, pero no en proporción al aumento de potencia, lo que caracteriza el aumento de las tensiones térmicas de la sección transversal del horno y la velocidad de los gases en ella. El ancho estimado del frente en, m, se puede determinar mediante la fórmula
Shf£)0"5, (5.1)
Donde D es la producción de vapor de la caldera, kg/s; gpf es un coeficiente numérico que varía de 1,1 a 1,4 al aumentar la producción de vapor.
La profundidad de la cámara de combustión es 6T = b - f - 10,5 my se determina colocando los quemadores en las paredes de la cámara de combustión y asegurando el libre desarrollo de la antorcha en la sección transversal de la cámara de combustión para que la alta temperatura Las lengüetas del soplete no ejercen presión sobre las pantallas de la pared de enfriamiento. La profundidad de la cámara de combustión aumenta a 8-10,5 m cuando se utilizan quemadores más potentes con un mayor diámetro de tronera y cuando están ubicados en varios (dos o tres) niveles en las paredes de la cámara de combustión.
La altura de la cámara de combustión es hT = 15 - 65 m y debe garantizar la combustión casi completa del combustible a lo largo de la antorcha dentro de la cámara de combustión y la colocación en sus paredes de la superficie requerida de las rejillas necesarias para enfriar los productos de la combustión. a una temperatura dada. Según las condiciones de combustión del combustible, la altura requerida del horno se puede establecer a partir de la expresión
Kor = ^gtpreb, (5.2)
Donde Wr - velocidad promedio gases en la sección transversal del horno, m/s; tpreb es el tiempo de residencia de una unidad de volumen de gas en el horno, s. En este caso, es necesario que tpreb ^ Tburn, donde tburn es el tiempo de combustión completa de las fracciones más grandes de combustible, s.
La principal característica térmica de los dispositivos de combustión de las calderas de vapor es energía térmica hornos, kW:
Vk0t = Vk(SZI + 0dOP+SZg.v), (5.3)
Caracterizando la cantidad de calor liberado en el horno durante la combustión del consumo de combustible Vk, kg/s, con el calor de su combustión kJ/kg y teniendo en cuenta fuentes adicionales de liberación de calor (Zdog), así como el calor del aire caliente que ingresa. del horno QrB (ver Capítulo 6, se resalta el nivel de los quemadores). mayor número calor, el núcleo de la antorcha se encuentra aquí y la temperatura del ambiente de combustión aumenta bruscamente. Si atribuimos toda la liberación de calor en la zona de combustión extendida a lo largo de la altura del horno a la sección transversal de la cámara de combustión al nivel de los quemadores, obtenemos una característica de diseño importante: la tensión térmica de la sección transversal de la cámara de combustión. .
Los valores máximos permitidos de qj están estandarizados dependiendo del tipo de combustible quemado, la ubicación y el tipo de quemadores y van desde 2.300 kW/m2 - para carbones con mayores propiedades de escoria, hasta 6.400 kW/m2 - para carbones de alta calidad. con altas temperaturas de fusión de cenizas. A medida que aumenta el valor de qj, aumenta la temperatura de la llama en el horno, incluso cerca pantallas de pared, el flujo de calor de la radiación sobre ellos aumenta notablemente. La limitación de los valores qj se determina para combustibles sólidos excluyendo el proceso intensivo de escoriación de las pantallas de pared, y para gas y fueloil, por el aumento máximo permitido en la temperatura del metal de las tuberías de pantalla.
La característica que determina el nivel de liberación de energía en un dispositivo de combustión es el voltaje térmico permitido del volumen de combustión, qv, kW/m3:
Donde VT es el volumen de la cámara de combustión, m3.
También están estandarizados los valores de tensiones térmicas admisibles del volumen de combustión. Varían desde 140 - 180 kW/m3 cuando se quema carbón con eliminación de escoria sólida hasta 180 - f - 210 kW/m3 con eliminación de escoria líquida. El valor de qy está directamente relacionado con el tiempo medio de residencia de los gases en la cámara de combustión. Esto se desprende de las relaciones siguientes. El tiempo de residencia de una unidad de volumen en el horno está determinado por la relación entre el volumen real del horno con el movimiento de elevación de los gases y el segundo volumen de consumo de gases:
£273TUG "
Tireb - T7 = -------- ------ r. ACERCA DE)
Kek BKQ№aTTr
¿Dónde está la fracción promedio de la sección transversal de la cámara de combustión que tiene un movimiento de elevación de gases? valor £t = 0,75 - r 0,85; - volumen reducido específico de gases resultantes de la combustión de combustible por unidad (1 MJ) de calor liberado, m3/MJ; valor = 0,3 - f 0,35 m3/MJ - respectivamente, valores extremos para la combustión gas natural y carbones marrones muy húmedos; Eso - temperatura promedio gases en el volumen de combustión, °K.
Teniendo en cuenta la expresión (5.5), el valor de tprsb en (5.6) se puede representar de la siguiente manera:
Donde tT es un complejo de valores de cantidades constantes.
Como se desprende de (5.7), al aumentar la tensión térmica qy (aumentar el caudal volumétrico de gas), el tiempo de residencia de los gases en la cámara de combustión disminuye (Fig. 5.3). La condición Tpreb = Tgor corresponde al valor máximo permitido qy, y este valor según (5.5) corresponde al volumen mínimo permitido de la cámara de combustión kmin.
Al mismo tiempo, como se indicó anteriormente, las superficies de la pantalla de la cámara de combustión deben asegurar el enfriamiento de los productos de combustión a una temperatura determinada en la salida del horno, lo que se logra determinando tamaños requeridos paredes y, por tanto, el volumen de la cámara de combustión. Por lo tanto, es necesario comparar el volumen mínimo del horno V^Mmi desde la condición de combustión del combustible y el volumen requerido del horno desde la condición de enfriamiento de los gases a una temperatura determinada.
Como regla general, Utokhya > VTmm, por lo que la altura de la cámara de combustión está determinada por las condiciones de enfriamiento del gas. En muchos casos, esta altura requerida del horno excede significativamente su valor mínimo correspondiente a V7",H, especialmente cuando se quema carbón con mayor lastre externo, lo que conduce a un diseño de caldera más pesado y más caro.
Se puede lograr un aumento de las superficies de enfriamiento sin cambiar las dimensiones geométricas de la cámara de combustión mediante el uso de pantallas de doble luz (ver Fig. 2.5) ubicadas dentro del volumen de combustión. En las cámaras de combustión de potentes calderas de vapor con un ancho muy desarrollado del frente del horno, el uso de dicha pantalla hace que la sección transversal de cada sección en planta sea cercana a un cuadrado, lo que es mucho mejor para organizar la combustión del combustible y obtener un campo más uniforme de temperaturas de gas y tensiones térmicas de las pantallas. Sin embargo, una pantalla de este tipo, a diferencia de una pantalla de pared, percibe un intenso flujo de calor en ambos lados (de ahí el nombre - doble luz) y se caracteriza por tensiones térmicas más altas, lo que requiere un enfriamiento cuidadoso de la tubería metálica.
La absorción de calor de las rejillas de combustión, obtenida por la radiación de la antorcha QJU kJ/kg, se puede establecer a partir del balance térmico del horno como la diferencia entre la liberación de calor total específica en la zona del núcleo de la antorcha al nivel de los quemadores sin tener en cuenta la transferencia de calor a las pantallas, QT, kJ/kg,
Y calor específico(entalpía) de los gases a la salida del horno H" cuando una pequeña parte del calor se libera (pérdida) al exterior a través de las paredes termoaislantes del Calor:
Qn = Qr - Í" - Qhot = (QT ~ , (5.8)
Donde (/? = (5l/(<2л + <2пот) - ДОЛЯ сохранения теплоты в топке (см. п. 6.3.4). Если отнести значение Qn к единице поверхности экрана, то получим среднее тепловое напряжение поверхности нагрева, qn, кВт/м2, характеризующее интенсивность тепловой работы металла труб экранов:
Donde FC3T es la superficie de las paredes del horno, cubiertas con mamparas, m2.
Al calcular la cámara de combustión según los dibujos, es necesario determinar: el volumen de la cámara de combustión, el grado de blindaje, la superficie de las paredes y el área de las superficies calefactoras receptoras de radiación, como así como las características de diseño de los tubos de protección (diámetro de la tubería, distancia entre los ejes de la tubería).
Para determinar las características geométricas de la cámara de combustión, se elabora un boceto de la misma. El volumen activo de la cámara de combustión consiste en el volumen de las partes superior, media (prismática) e inferior de la cámara de combustión. Para determinar el volumen activo de la cámara de combustión, se debe dividir en una serie de formas geométricas elementales. La parte superior del volumen del horno está limitada por el techo y la ventana de salida, cubierta por un adorno o la primera fila de tubos de la superficie de calentamiento por convección. Al determinar el volumen de la parte superior del horno, sus límites se consideran el techo y el plano que pasa por los ejes de la primera fila de tubos de festón o la superficie de calentamiento por convección en la ventana de salida del horno.
La parte inferior de los fogones de cámara está limitada por un hogar o un embudo frío, y los fogones de capas están limitados por una rejilla con una capa de combustible. Se considera que el límite de la parte inferior del volumen de las cámaras de combustión es el plano horizontal inferior o condicional que pasa por el centro de la altura del embudo frío.
Superficie total de las paredes del horno. (F CONNECTICUT. ) calculado a partir de las dimensiones de las superficies que limitan el volumen de la cámara de combustión. Para ello, todas las superficies que limitan el volumen de la cámara de combustión se dividen en formas geométricas elementales. El área de superficie de las paredes de mamparas y mamparas de dos luces se determina como el doble del producto de la distancia entre los ejes de los tubos exteriores de estas mamparas y la longitud iluminada de las tuberías.
1. Determinación del área de las superficies que rodean el horno.
De acuerdo con el revestimiento típico del horno de la caldera DKVR-20-13, que se muestra en la Figura 4, calculamos el área de las superficies que lo encierran, incluida la cámara giratoria. El ancho interior de la caldera es de 2810 mm.
Figura 4. Diagrama del horno de la caldera DKVR-20 y sus principales dimensiones.