Проектирование оснований и фундаментов многоэтажного гражданского здания

Сопротивление газовой части

кгс/см2

3000-5000 Диаметр устья горелки мм 725 Угол раскрытия амбразуры ° 60 Габаритные размеры Диаметр присоединительного фланца мм 1220 Длина мм 1446 Высота мм 1823 Масса кг 869

 


4. Тепловой расчет котла КВ-ГМ-30-150

Исходные данные:

Топливо - природный газ, состав (%):

СН4 - 94,9

С2Н6 - 3,2

С3Н8 - 0,4

С4Н10 - 0,1

С5Н12 - 0,1

N2 - 0,9

2 - 0,4

 = 36,7 МДж/м3

Объемы продуктов сгорания газообразных топлив отличаются на величину объема воздуха и водяных паров, поступающих в котел с избыточным воздухом. Объемы, энтальпии воздуха и продуктов сгорания определяют в расчете на 1 м3 газообразного топлива. Расчеты выполняют без учета химической и механической неполноты сгорания топлива.

Теоретически необходимый объем воздуха:

,(6)

где m и n - числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, входящих в состав топлива.

 

Теоретические объемы продуктов сгорания вычисляем по формулам:

, (7)

.

, (8)

.

Объем водяных паров:

, ,(9)

где d = 10 г/м3 - влагосодержание топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа при t = 10 °С.

.

Теоретический объем дымовых газов:

, (10)

.

Действительное количество воздуха, поступающего в топку, отличается от теоретически необходимого в α раз, где α – коэффициент избытка воздуха. Выбираем коэффициент избытка воздуха на входе в топку αт и присосы воздуха по газоходам Δα и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах α².

Таблица 12. Присосы воздуха по газоходам Dα и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах α²

Участки газового тракта α²
Топка 0,14 1,14
Конвективный пучок 0,06 1,2

Наличие присосов воздуха приводит к тому, что объем продуктов сгорания будет отличаться от теоретического, поэтому необходимо рассчитать действительные объемы газов и объемные доли газов. Так как присосы воздуха не содержат трехатомных газов, то объем этих газов  от коэффициента избытка воздуха не зависит и во всех газоходах остается постоянным и равным теоретическому.

Таблица 13.

Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Величина Единица Топка, Конвективный пучок
Коэф. избытка воздуха 1,14 1,2

м3/кг

9,06 9,65

м3/кг

2,2 2,21

м3/кг

12,31 12,91

0,084 0,081

0,178 0,171

0,262 0,252

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания, отнесенные к 1 м3 сжигаемого топлива при температуре u, °С, рассчитывают по формулам:

,(11) ;,(12)

где , , ,  - удельные энтальпии воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно.

Энтальпию продуктов сгорания на 1 м3 топлива при a > 1 рассчитываем по формуле:

.(13)

Результаты расчетов по определению энтальпий при различных температурах газов сводим в таблицу:

Таблица 14. Определение энтальпии продуктов сгорания в газоходах котла

u, °С

I0в=V0 × (ct)в

IRO2 = VRO2 ×(cν)RO2

I0N2 =

= V0N2 × (cν)N2

I0H2O =

= V0H2O × (cν)H2O

I0г = IRO2 +

+ I0N2 + I0H2O

30 379,4 - - - 379,4
100 973,0 175,76 1001 329,18 1505,9
200 2588,1 371,28 2002 662,7 3036
300 3921,1 581,36 3018,4 1009,4 4609,1
400 5273,6 802,88 4057,9 1364,6 6225,4
500 6655,3 1035,8 5112,8 1730,9 7879,5
600 8075,9 1270,88 6190,8 2108,8 9569,7
700 9525,6 1519,44 7284,2 2500,4 11304,1
800 10994,9 1772,1 8416 2910,3 13098,5