В котлите, като други отоплителни инсталации, не се използва всяка топлина, която се разпределя по време на изгарянето на горивото. Доста по-голямата част от топлинните листа с продуктите на изгарянето в атмосферата, частта се губи чрез корпуса на котела и малката част се губи поради химическа или механична липса на доставка. Под механичната небрежност се разбира като загуба на топлина поради неуспех или обезценяване на елементите на пепелта с неизгорени частици.
Топлинният баланс на котела е разпределението на топлината, която се освобождава при изгаряне на гориво, за полезна топлина, използвана за предназначение, и върху загуба на топлина, които се появяват по време на експлоатацията на топлооборудване.
Схема на основните източници на загуба на топлина.
Стойността на величината, която може да се откроява с по-ниската топлина на изгарянето на цялото гориво, се приема като референтна стойност на пристигането на топлина.
Ако в котела се използва твърдо или течно гориво, топлинният баланс е в килоджаули спрямо всеки килограм консумираното гориво и при използване на газ, по отношение на всеки кубичен метър. И в това, в друг случай, термичният баланс може да бъде изразен като процент.
Уравнението на термичния баланс
Топлинният баланс уравнение на котела при изгаряне на газ може да се изрази по следната формула:
Оптималните параметри на натоварването осигуряват висока производителност на отоплителната система.
- QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6;
- където qt е общото количество топлинна енергия, която е записана в пещта на котела;
- Q1 - полезна топлина, която се използва за загряване на охлаждащата течност или да се получи пара;
- Q2 - Топлинни загуби, които вървят заедно с горивни продукти в атмосферата;
- Q3 - топлинни загуби, свързани с непълно химическо изгаряне;
- Q4 - загубата на топлина поради механичната маловажна;
- Q5 - Загуба на топлина през стените на котела и тръбите;
- Q6 - Загуба на топлина поради отстраняването на пепел и шлака от пещта.
Както може да се види от уравнението на термичния баланс, при изгаряне на газообразни или течни горива, няма Q4 и Q6 стойности, които са характерни само за твърди горива.
Ако топлинният баланс се изразява като процент от общата температура (QT = 100%), това уравнение приема формата:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6.
Ако всеки член на радиатовото равновесие от лявата и дясната страна е разделен на QT и го умножава с 100, тогава топлинният баланс ще бъде термичен баланс като процент от общото количество топлина.
- Q1 = Q1 * 100 / qt;
- Q2 = Q2 * 100 / QT и т.н.
Ако в котела се използва течно или газообразно гориво, тогава липсват загубите Q4 и Q6, топлинният баланс уравнението на котела в проценти поема формата:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q5.
Следва да се обмислят всеки вид топлина и уравнение.
Топлината, която е използвана за целта (Q1)
Схемата на принципа на експлоатация на стационарен топлинен генератор.
Топлината, която се използва за директна цел е, че топлинният носител се изразходва за нагряване на охлаждащата течност или получаването на двойката с дадено налягане и температурата, която се счита от температурата на водния котел Econaider. Наличието на икономика значително увеличава количеството на полезната топлина, тъй като прави възможно най-вече да се използва топлина, която се съдържа в горивни продукти.
Статия на тема: Планиране на 1-етажна къща с три спални - изберете проект за вкус
Когато котелът работи, еластичността и налягането на пара вътре се увеличава. Точката на кипене на водата зависи от този процес. Ако при нормални условия точката на кипене на водата е 100 ° C, след това, когато налягането на двойката се увеличава, този индикатор се увеличава. В същото време двойките, които са в един котел, заедно с вряща вода, се нарича наситен, а точката на кипене на вода при дадено налягане на наситената двойка се нарича температура на насищане.
Ако в двойката няма водни капчици, то се нарича сух наситен ферибот. Масовият дял на суха наситена пара във влажна двойка е степен на сухота на пара, изразена като процент. В парни котли влажността на пара варира от 0 до 0.1%. Ако влажността надвишава тези показатели, котелът не работи в оптимален режим.
Полезна топлина, която се изразходва за нагряване на 1 1 вода от нулева температура до точка на кипене при постоянно налягане, се нарича енталпия на течността. Разрешената топлина за превод от 1 L кипяща течност в състоянието на парите се нарича скрита топлина на изпаряването. Сумата от тези два индикатора е общото топлинно съдържание на наситена пара.
Топлинни загуби с горивни продукти, оставяйки атмосферата (Q2)
Този тип процентни загуби показва разликата в енталпия на изходящите газове и студен въздух, който влиза в котела. Формулите за определяне на тези загуби се различават при използване на различни видове горивни вещества.
Изгарянето на маслото води до загуба на топлина поради химическо неизпълнение.
Когато използвате твърдо гориво, загубата на Q2 е:
- Q2 = (Ig-αg * I) (100-Q4) / qt;
- Когато IG е енталпия от газове, които текат в атмосферата (KJ / kg), αg е свръх въздушен коефициент, IV е енталпия на въздуха, необходим за горене, при температура от получаването му до котела (KJ / kg).
Индикаторът Q4 се въвежда във формулата, защото трябва да се вземе под внимание топлината, освободена по време на физическо изгаряне на 1 kg гориво, а не за 1 kg гориво, въведено в пещта.
Когато използвате газообразни или течни горива, същата формула има формата:
- Q2 = ((Ig-αg * iv) / qt) * 100%.
Топлинните загуби с изходящи газове зависят от състоянието на отоплителния котел и режим на работа. Например, когато ръчното натоварване на горивото в топлинната загуба от този тип е значително увеличено поради периодичната пета чист въздух.
Загубата на топлинна енергия с течаща в атмосферата с димни газове се увеличава с нарастваща температура и количеството на консумативия въздух. Например, температурата на газовете, преминаващи в атмосферата в отсъствието на икономика и нагревател на въздуха, е 250-350 ° С, а когато са налице, само 120-160 ° С, което увеличава няколко пъти стойността на използван полезна топлина.
Схема за бойлер.
От друга страна, недостатъчната температура на изходящите изгаряне на горивни продукти може да доведе до образуването на кондензат на водните пари върху отоплителните повърхности, които също засягат образуването на растежа на лед върху димните тръби през зимата.
Статия по темата: Възможно ли е да направите балкон, ако не е: всички "за" и "против"
Количеството на консумативия въздух зависи от вида на горелката и режима на работа. Ако се увеличи в сравнение с оптималната стойност, това води до високо съдържание на въздух в изходящите газове, което допълнително носи част от топлината. Това е неизбежен процес, който не може да бъде спрян, но може да бъде доведен до минимални стойности. В съвременните реалности коефициентът на въздушния поток не трябва да надвишава 1.08 за горелките с пълна инжекция, 0.6 - за горелки с непълна инжекция на въздуха, 1.1 - за горелки с принудително хранене и смесване на въздух и 1.15 - за дифузионни горелки с външно смесване. За да увеличите загубата на топлина с изходящия въздух, наличието на допълнителни въздушни партиди в пещта и котелните тръби. Поддържането на въздушен поток на оптималното ниво намалява Q2 до минимум.
За да се сведе до минимум стойността на Q2, е необходимо да се измие външната и вътрешната повърхност на котела своевременно, да следва липсата на скала, която намалява трансфера на топлина от компенсираното гориво към охлаждащата течност, отговаря на изискванията за използваната вода В котела наблюдавайте липсата на повреда в котлите и тръбните връзки, за да не се допускат притока на въздух. Използването на допълнителни електрически отоплителни повърхности в газовия тракт харчене на електричество. Въпреки това, спестяванията от оптималния разход на гориво ще бъдат много по-високи от разходите за консумация на електроенергия.
Топлинни загуби от химическо гориво (Q3)
Този тип схема осигурява защитата на отоплителната система от прегряване.
Основният показател за непълното химическо изгаряне на горивото е наличието на въглеродни оксидни газове (при използване на твърди горива) или въглероден оксид и метан (при изгаряне на гориво). Топли загуби от химическа носта са равни на топлината, която може да се откроява при изгарянето на тези остатъци.
Непълното изгаряне на горивото зависи от липсата на въздух, лошо смесване на горивото с въздух, което намалява температурата вътре в котела или при контактуване на пламъка на горящото гориво със стените на котела. Въпреки това, прекомерното увеличение на броя на входящия кислород не само не гарантира пълно изгаряне на гориво, но може да наруши работата на котела.
Оптималното съдържание на въглероден оксид при изхода на пещта при температура от 1400 ° С трябва да бъде не повече от 0.05% (по отношение на сухи газове). При такива стойности на топлинните загуби от UNJIT те ще бъдат от 3 до 7% в зависимост от горивото. Липсата на кислород може да донесе тази стойност до 25%.
Но е необходимо да се постигнат такива условия, така че химическата глупост на горивото да отсъства. Необходимо е да се осигури оптимален въздушен прием в пещта, да се поддържа постоянна температура вътре в котела, да се постигне цялостно смесване на горивната смес с въздух. Най-икономичната работа на котела се постига, когато съдържанието на въглероден диоксид в горивните продукти, достигайки атмосферата, на ниво от 13-15% в зависимост от вида на горивото. С излишък на прием на въздух, съдържанието на въглероден диоксид в изходящия дим може да намалее с 3-5%, но загубата на топлина ще се увеличи. При нормалната работа на отоплителното оборудване, загубата Q3 е 0-0,5% за прахообразен въглерод и 1% за пещи за слой.
Статия по темата: Quad Bike го направи сам
Топли загуби от физическа липса на доставка (Q4)
Този вид загуби се дължи на факта, че неизбелевените частици на горивото попадат през решетката в пепелта или се отнемат с продуктите от изгаряне през тръбата в атмосферата. Загубата на топлина от физически unjitting директно зависи от дизайна на котела, местоположението и формата на гроба, силите на тягата, състоянието на горивото и нейното стъбло.
Най-значимите загуби от механичната тота със слой изгаряне на твърдо гориво и се пренебрегва. В този случай, голям брой малки неизгорени частици се отнемат заедно с дима. Това е особено добре проявено при използване на нехомогенно гориво, когато се редуват малки и големи горива. Изгарянето на всеки слой се получава нехомогенно, тъй като малките парчета са по-бързи и износени с дим. В получените интервали въздушните потоци, които охлаждат големи парчета гориво. В същото време те са покрити с шлака на шлака и не избратя напълно.
Загубата на топлинна енергия в механична посока обикновено е около 1% за праховите валове и до 7,5% за пещи за слой.
Загуба на топлина директно през стените на котела (Q5)
Този тип загуба зависи от формата и дизайна на котела, дебелината и качеството на тавана на котела, така и на комините тръби, присъствието на топлоизолационния екран. В допълнение, изграждането на самото изгаряне има голямо влияние върху загубата, както и наличието на допълнителни повърхности на отопление и електрически нагреватели в димния път. Тези топлинни загуби увеличават присъствието на течения в помещението, където се намира отоплителното оборудване, както и на броя и продължителността на отварянето на пещта и линията на системата. Намаляването на броя на загубите зависи от правилната намотка на котела и наличието на икономика. Благоприятното е при намаляване на топлинните загуби влияят върху топлоизолацията на тръбите, през които отработените газове се отстраняват в атмосферата.
Загуба на топлина поради отстраняването на пепел и шлака (Q6)
Този тип загуба се характеризира само за твърдо гориво в нарязване и прахообразно състояние. С неговата непълна, непълното гориво частици попадат в пепел, откъдето се отстраняват чрез извършване на част от топлината. Тези загуби зависят от пепелта на горивото и обожаването на шлаката.
Топлинният баланс на котела е величина, който показва оптималността и ефективността на котела. Мащабът на термичния баланс може да реши с мерки, които ще спомогнат за спасяването на горивото, и повишаване на ефективността на отоплителното оборудване.