Dans les chaudières, comme d'autres installations de chauffage, pas toutes la chaleur, qui est allouée pendant la combustion de carburant est utilisée. Jolie la plupart des feuilles de chaleur avec les produits de brûlure dans l'atmosphère, la pièce est perdue à travers le boîtier de la chaudière et la petite partie est perdue en raison d'un manque de livraison chimique ou mécanique. Sous la négligence mécanique est comprise comme perte de chaleur due à une défaillance ou à une amortissement des éléments de cendres avec des particules non brûlées.
L'équilibre thermique de la chaudière est la distribution de la chaleur libérée lors de la combustion de carburant, pour une chaleur utile utilisée pour son objectif visé et sur la perte de chaleur, qui se produisent lors du fonctionnement de l'équipement thermique.
Schéma des principales sources de perte de chaleur.
La valeur de la magnitude pouvant se démarquer à la chaleur inférieure de la combustion de tout carburant est considérée comme la valeur de référence de l'arrivée de la chaleur.
Si un carburant solide ou liquide est utilisé dans la chaudière, l'équilibre thermique est en kilodzhoules par rapport à chaque kilogramme du combustible consommé, et lors de l'utilisation de gaz, par rapport à chaque mètre cube. Et dans ce cas, dans un autre cas, l'équilibre thermique peut être exprimé en pourcentage.
L'équation d'équilibre thermique
L'équation de la balance de chaleur de la chaudière lors de la combustion de gaz peut être exprimée par la formule suivante:
Les paramètres de charge optimaux offrent une productivité élevée du système de chauffage.
- Qt = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6;
- où Qt est la quantité totale de chaleur thermique inscrite dans le four de la chaudière;
- Q1 - Chaleur utile utilisée pour chauffer le liquide de refroidissement ou obtenir la vapeur;
- Q2 - Perte de chaleur, qui va avec des produits de combustion dans l'atmosphère;
- Q3 - perte de chaleur associée à une combustion chimique incomplète;
- Q4 - La perte de chaleur due à la mécanique sans importance;
- Q5 - perte de chaleur à travers les murs de la chaudière et des tuyaux;
- Q6 - Perte de chaleur due à l'élimination de cendres et de laitier du four.
Comme on peut le voir à partir de l'équation de balance thermique, lors de la combustion de carburants gazeux ou liquides, il n'y a pas de valeurs Q4 et Q6 qui sont caractéristiques que pour les combustibles solides.
Si l'équilibre thermique est exprimé en pourcentage de la chaleur totale (QT = 100%), cette équation prend la forme:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6.
Si chaque membre de l'équation de la balance de chaleur du côté gauche et droit est divisé en qt et la multiplie par 100, la balance de chaleur sera une balance thermique en pourcentage de la quantité totale de chaleur.
- Q1 = q1 * 100 / qt;
- Q2 = q2 * 100 / qt et ainsi de suite.
Si le carburant liquide ou gazeux est utilisé dans la chaudière, les pertes Q4 et Q6 sont manquantes, l'équation de la balance de chaleur de la chaudière en pourcentage prend la forme:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q5.
Chaque type de chaleur et d'équation doit être envisagé.
La chaleur qui a été utilisée à cet effet (Q1)
Le schéma du principe de fonctionnement d'un générateur de chaleur stationnaire.
La chaleur utilisée à des fins directes est que le support thermique est dépensé sur le chauffage du liquide de refroidissement, ou la préparation de la paire avec une pression donnée et la température, qui est considérée de la température de l'éconaider de la chaudière à eau. La présence d'un économiseur augmente considérablement la quantité de chaleur utile, car elle permet d'utiliser principalement de la chaleur, contenue dans les produits de combustion.
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Lorsque la chaudière fonctionne, l'élasticité et la pression de la vapeur à l'intérieur augmentent. Le point d'ébullition de l'eau dépend de ce processus. Si, dans des conditions normales, le point d'ébullition de l'eau est de 100 ° C, puis lorsque la pression de paire augmente, cet indicateur augmente. Dans le même temps, les paires, qui sont dans une chaudière avec de l'eau bouillante, sont appelées saturées et le point d'ébullition d'eau à une pression donnée de la paire saturée s'appelle la température de saturation.
S'il n'y a pas de gouttelettes d'eau dans la paire, elle s'appelle un ferry saturé sec. La proportion de masse de la vapeur saturée sec dans une paire humide est une certaine sécheresse de la vapeur, exprimée en pourcentage. Dans les chaudières à vapeur, l'humidité de la vapeur varie de 0 à 0,1%. Si l'humidité dépasse ces indicateurs, la chaudière ne fonctionne pas en mode optimal.
La chaleur utile, qui est consacrée au chauffage de 1 L d'eau de la température de zéro au point d'ébullition à une pression constante, est appelée enthalpie du liquide. La chaleur consommée pour la traduction de 1 L de fluide bouillant dans l'état de vapeur est appelée la chaleur cachée de la vaporisation. La somme de ces deux indicateurs est la teneur en chaleur générale d'une vapeur saturée.
Pertes de chaleur avec des produits de combustion, quittant l'atmosphère (Q2)
Ce type de pertes en pourcentage montre la différence dans l'enthalpie de gaz sortants et d'air froid entrant dans la chaudière. Les formules pour déterminer ces pertes diffèrent lorsque vous utilisez différents types de substances de carburant.
La combustion de l'huile de carburant conduit à la perte de chaleur en raison d'une non-livraison chimique.
Lorsque vous utilisez du carburant solide, la perte de Q2 est la suivante:
- Q2 = (ig-αg * i) (100-q4) / qt;
- Lorsque IG est l'enthalpie de gaz qui coule dans l'atmosphère (KJ / kg), αg est un coefficient d'air en excès, IV est une enthalie d'air requise pour la combustion, à une température de sa réception à la chaudière (KJ / kg).
L'indicateur Q4 est introduit dans la formule car elle devrait prendre en compte la chaleur libérée pendant la combustion physique de 1 kg de carburant, et non pour 1 kg de carburant entré dans le four.
Lorsque vous utilisez des carburants gazeux ou liquides, la même formule a la forme:
- Q2 = ((ig-αg * IV) / QT) * 100%.
Les pertes de chaleur avec des gaz sortants dépendent de l'état de la chaudière de chauffage et du mode de fonctionnement. Par exemple, lorsque le chargement manuel de carburant dans la perte de chaleur de ce type est considérablement incrémenté en raison du cinquième périodique de l'air frais.
La perte d'énergie thermique avec qui coule dans l'atmosphère avec des gaz fumeurs augmente avec la température croissante et la quantité d'air consommable. Par exemple, la température des gaz qui coule dans l'atmosphère en l'absence d'un économiseur et du chauffe-air est de 250 à 350 ° C et lorsqu'elles sont présentes, seulement 120-160 ° C, ce qui augmente plusieurs fois la valeur de la valeur de la valeur Chaleur utile utilisée.
Schéma de cerclage de la chaudière.
D'autre part, la température insuffisante des produits de combustion sortante peut entraîner la formation de condensat de vapeur d'eau sur les surfaces de chauffage, ce qui affecte également la formation de gravures de glace sur des tuyaux de combustion en hiver.
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La quantité d'air consommable dépend du type de brûleur et du mode de fonctionnement. Si elle est augmentée comparée à la valeur optimale, cela conduit à une teneur élevée en air dans les gaz sortants, ce qui entraîne davantage une partie de la chaleur. Il s'agit d'un processus inévitable qui ne peut pas être arrêté, mais peut être apporté à des valeurs minimales. Dans les réalités modernes, le coefficient d'écoulement d'air ne doit pas dépasser 1,08 pour les brûleurs avec une injection complète, 0,6 - pour les brûleurs d'injection d'air incomplète, 1,1 - pour les brûleurs avec une alimentation forcée et un air mélangé et 1,15 - pour les brûleurs de diffusion avec mélange externe. Pour augmenter la perte de chaleur avec l'air sortant, la présence de remplaçants d'air supplémentaires dans le four et les tuyaux de chaudière. Maintenir le flux d'air au niveau optimal réduit le Q2 au minimum.
Pour minimiser la valeur de Q2, il est nécessaire de brosser la surface externe et interne de la chaudière en temps utile, suivez le manque d'échelle, ce qui réduit le transfert de chaleur du carburant peigné au liquide de refroidissement, conformément aux exigences relatives à l'eau utilisées. Dans la chaudière, surveillez le manque de dommages dans les connexions de la chaudière et des tuyaux afin de ne pas admettre des entrées d'air. L'utilisation de surfaces de chauffage électrique supplémentaires dans l'électricité des dépenses de gaz de gaz. Cependant, des économies de la consommation de carburant optimale seront beaucoup plus élevées que le coût de l'électricité consommé.
Pertes de chaleur provenant de produits chimiques chimiques (Q3)
Ce type de schéma assure la protection du système de chauffage de la surchauffe.
L'indicateur principal de la combustion chimique incomplète de carburant est la présence de gaz de monoxyde de carbone (lors de l'utilisation de combustibles solides) ou de monoxyde de carbone et de méthane (lors de la combustion de carburant gazeux). Les pertes chaudes de Nosta chimiques sont égales à la chaleur pouvant se démarquer lors de la combustion de ces résidus.
La combustion incomplète de carburant dépend du manque d'air, de faible combustible mélangeant d'air, réduisant la température à l'intérieur de la chaudière ou lorsqu'il en contact avec la flamme de combustible brûlant avec les murs de la chaudière. Cependant, une augmentation excessive du nombre d'oxygène entrant ne garantit pas seulement la combustion totale de carburant, mais peut perturber le fonctionnement de la chaudière.
La teneur optimale de monoxyde de carbone à la sortie du four à une température de 1400 ° C n'est pas supérieure à 0,05% (en termes de gaz sec). Avec de telles valeurs de perte de chaleur de l'UNJIT, elles seront de 3 à 7% selon le carburant. Le manque d'oxygène peut apporter cette valeur jusqu'à 25%.
Mais il est nécessaire de réaliser de telles conditions afin que le non-sens chimique du carburant soit absent. Il est nécessaire d'assurer la consommation d'air optimale dans le four, maintenir une température constante à l'intérieur de la chaudière, réalise un mélange minutieux du mélange de carburant avec de l'air. Les travaux les plus économiques de la chaudière sont obtenus lorsque la teneur en dioxyde de carbone dans les produits de combustion, atteignant l'atmosphère, à un niveau de 13-15% en fonction du type de carburant. Avec un excès d'ingestion d'air, la teneur en dioxyde de carbone dans la fumée sortante peut diminuer de 3 à 5%, mais la perte de chaleur augmentera. Avec le fonctionnement normal de l'équipement de chauffage, la perte Q3 est de 0 à 0,5% pour le carbone à la poussière et 1% pour les fours à couche.
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Pertes chaudes du manque physique de livraison (Q4)
Ce type de pertes se produit en raison du fait que les particules de carburant non brûlées tombent à travers la grille dans la barre de cendres ou sont emportées avec les produits de brûlure à travers le tuyau dans l'atmosphère. La perte de chaleur de l'union physique dépend directement de la conception de la chaudière, de l'emplacement et de la forme de la tombe, des forces de la poussée, de l'état de carburant et de sa tige.
Les pertes les plus importantes de la mécanique plus élevée avec une couche de combustible solide et sont négligées. Dans ce cas, un grand nombre de petites particules non brûlées sont emportées avec la fumée. Ceci est particulièrement bien manifesté lors de l'utilisation de combustibles inhomogènes, lorsqu'il alterne de petites et grandes morceaux de carburant. La combustion de chaque couche est obtenue inomogène, car de petites pièces brûlent plus rapidement et portées avec de la fumée. Dans les intervalles qui en résultent, les flux d'air, qui refroidissent de grandes morceaux de carburant. Dans le même temps, ils sont recouverts de croûte de laitier et ne se fanent pas complètement.
La perte de chaleur dans l'appartienement mécanique est généralement d'environ 1% pour les arbres à poussière et jusqu'à 7,5% pour les fours à couche.
Perte de chaleur directement à travers les murs de la chaudière (Q5)
Ce type de perte dépend de la forme et de la conception de la chaudière, de l'épaisseur et de la qualité du plafond de la chaudière et des tuyaux de cheminée, la présence de l'écran isolant thermique. De plus, la construction de la cuisson elle-même a une influence importante sur la perte, ainsi que la présence de surfaces supplémentaires de chauffage et de chauffage électriques dans le chemin de fumée. Ces pertes de chaleur augmentent en présence de brouillons dans la pièce où se situe les équipements de chauffage, ainsi que sur le nombre et la durée de l'ouverture du four et de la ligne de système. La réduction du nombre de pertes dépend de l'enroulement correct de la chaudière et de la disponibilité de l'économiseur. Il est favorable à une diminution des pertes de chaleur affecte l'isolation thermique des tuyaux, à travers laquelle les gaz d'échappement sont éliminés dans l'atmosphère.
Perte de chaleur due à la suppression de cendres et de laitier (Q6)
Ce type de perte est caractérisé que pour le carburant solide dans une tranchée et une état en forme de poussière. Avec son incomplète, les particules de carburant incomplètes tombent dans la barre de cendres, d'où elles sont enlevées en effectuant une partie de la chaleur. Ces pertes dépendent de la cessation de l'adoration de carburant et de laitier.
L'équilibre thermique de la chaudière est une magnitude qui montre l'optimalité et l'efficacité de votre chaudière. L'ampleur de l'équilibre thermique peut être de décider avec des mesures qui aideront à sauver le combustible combiné et à augmenter l'efficacité des équipements de chauffage.