Расчет судового вспомогательного парового котла КАВ 15,3/17, страница 3

 По полученным данным строится диаграмма в координатах J-t.

Рисунок 1 – Диаграмма J-t

 


4  Тепловой баланс котла

Тепловой баланс парового котла является выражением закона сохранения энергии и представляет собой равенство между подводимой и отводимой теплотой котла. Количественная характеристика составляется относительно 1 кг топлива

                                                                 .                                                                       (20)

Для вспомогательного котла приходная часть теплового баланса, кДж/кг

                                                              ,                                                              (21)

где

теплота сгорания топлива, кДж/кг;

теплота, полученная котлом с топливом, кДж/кг;

теплота, вносимая в топку с воздухом, кДж/кг.

Величины  и  малы по сравнению с  и в расчет могут не приниматься.

Расходная часть уравнения теплового баланса

                                                           ,                                                  (22)

или

,

где

полезно использованная теплота, отнесенная к 1 кг топлива, кДж/кг;

тепловые потери с уходящими дымовыми газами, от химической и механической неполноты сгорания топлива и в окружающую среду, отнесенные к 1 кг топлива, кДж/кг.

Разделив обе части этого уравнения на  и умножив на 100, получим уравнение теплового баланса в относительных единицах

                                                          ,                                                     (23)

где

;

;

;

;

.

                                                              ,                                                             (24)

где

паропроизводительность котла, кг/с;

 и 

удельные энтальпии сухого насыщенного пара и питательной воды, кДж/кг;

массовый расход топлива, кг/с.

В судовых вспомогательных котлах величина  составляет около 17% от низшей теплоты сгорания топлива. Потеря теплоты от химической неполноты горения  может быть принята не более 0,5%. Потерю теплоты от механического недожога при сжигании жидкого топлива принимают равной нулю. Потеря теплоты в окружающую среду через наружные поверхности  составляет около 5%.

Коэффициент полезного действия котла  обозначает отношение полезно используемой теплоты  к подведенной, в нашем случае , т.е.

                                                                  .                                                                 (25)

Если известны все потери теплоты, то

                                  %.                                (26)

Расход топлива

                                                                ,                                                                 (27)

Энтальпия  насыщенного пара находится из соответствующей диаграммы и равна 2790.

Энтальпия питательной воды находится по формуле

.

 кг/с.

5  Выбор числа форсунок и размеров воздухонаправляющих устройств

Выбираются две форсунки.

Расход топлива на одну форсунку

                                                 кг/с                                        (28)

Расход воздуха через отверстие фурмы

                     м3/с.                        (29)

Принимается скорость воздуха =30 м/с.

Площадь живого сечения фурмы

                                                   м2.                                                (30)

Расчетный диаметр фурмы