5.1 Різновиди розрахунків котлоагрегату

Розрахунок котлоагрегату складний, тому його ділять на кілька розрахунків.

  1. Тепловий розрахунок, який включає розрахунки горіння і теплообміну.
  2. Гідравлічний розрахунок – розрахунок гідравлічних опорів поверхонь нагріву за умов природної та вимушеної циркуляції води і пари.
  3. Аеродинамічний розрахунок – розрахунок опорів газоповітряного тракту.
  4. Розрахунок температурного режиму поверхонь нагріву і розрахунок на міцність.
  5. Розрахунок водного режиму і чистоти пари.
  6. Динамічний розрахунок, розрахунки допоміжного обладнання тощо.

Тепловий розрахунок проводиться незалежно від інших розрахунків, а інші не можна проводити без врахування результатів теплового.

Існує два види теплового розрахунку:

– конструктивний – коли задана тільки конструктивна схема та основні параметри теплоносіїв в характерних точках і слід визначити розміри поверхонь всіх елементів;
– перевірний – коли відома конструкція котлоагрегату і потрібно визначити основні параметри для визначених навантажень або інших видів палива.

Розрахунки поверхонь нагріву ґрунтуються на емпіричний величинах втрат теплоти з хімічною та механічною неповнотою згорання, через огородження котла, які отримані з досвіду котлобудування. Об’єми та ентальпії продуктів згорання розраховуються на основі стехіометричних коефіцієнтів. Величиною коефіцієнту надлишку повітря задаються. Всі поверхні теплообміну розраховуються на основі балансових рівнянь та емпіричних рівнянь по інтенсивності тепловіддачі.

В елементах котла теплота передається конвекцією, випроміненням, а через стінку труби – теплопровідністю. В залежності від домінуючого способу передачі теплоти поверхні поділяються на радіаційні та конвективні.

В топці випроміненням передається 90% теплоти, а в ширмових поверхнях і фестоні – 60…70%. Тому ці поверхні відносять до радіаційних.

В пароперегрівниках конвекцією передається 70…80% теплоти, а в економайзерах та повітропідігрівниках – 95% і більше. Тому такі поверхні називають конвективними.

Напіврадіаційними називають пароперегрівники, в яких частина поверхні знаходиться в топці.