Katlos, tāpat kā citas apkures iekārtas, ne visi siltuma, kas tiek piešķirti degvielas sadedzināšanas laikā tiek izmantota. Diezgan lielākā daļa siltuma lapu ar produktiem, kas dedzina atmosfērā, daļa tiek zaudēta caur katla korpusu, un mazā daļa tiek zaudēta sakarā ar ķīmisku vai mehānisku piegādes trūkumu. Saskaņā ar mehānisko nolaidību saprot kā siltuma zudumu dēļ vai amortizācijas pelnu elementiem ar nesadegušām daļiņām.
Katla siltuma bilance ir siltuma sadalījums, kas tiek atbrīvots, dedzinot degvielu, noderīgu siltumu, ko izmanto paredzētajam mērķim un siltuma zudumam, kas notiek termiskās iekārtas darbības laikā.
Galveno siltuma zudumu avotu shēma.
Lieluma vērtība, kas varētu izceļas ar zemāku siltuma degšanas siltumu, tiek uzskatīta par siltuma atgriešanas vērtību.
Ja katlā tiek izmantota cieta vai šķidra degviela, siltuma bilance ir kilodozhoules, salīdzinot ar katru patērētās degvielas kilogramu, un, lietojot gāzi, salīdzinot ar katru kubikmetru. Un tajā citā gadījumā termisko bilanci var izteikt procentos.
Siltuma bilances vienādojums
Katla siltuma bilanci vienādojumu, ja degšanas gāzi var izteikt ar šādu formulu:
Optimālie slodzes parametri nodrošina augstu apkures sistēmas produktivitāti.
- Qt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6;
- kur QT ir kopējais siltuma daudzums, kas tika uzņemts katla krāsnī;
- Q1 - noderīgs siltums, ko izmanto, lai siltinātu dzesēšanas šķidrumu vai iegūtu tvaiku;
- Q2 - siltuma zudumi, kas iet kopā ar sadegšanas produktiem atmosfērā;
- Q3 - siltuma zudumi, kas saistīti ar nepilnīgu ķīmisko sadedzināšanu;
- Q4 - siltuma zudums mehāniskās nesvarīgas;
- Q5 - siltuma zudumi caur katla sienām un caurulēm;
- Q6 - Siltuma zudums sakarā ar pelnu un izdedžu no krāsns.
Kā redzams no siltuma bilances vienādojuma, dedzinot gāzveida vai šķidru kurināmo, nav Q4 un Q6 vērtības, kas ir raksturīgas tikai cieto kurināmo.
Ja siltuma bilance ir izteikta procentos no kopējā siltuma (QT = 100%), šis vienādojums veido veidlapu:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6.
Ja katrs siltuma bilances vienādojums no kreisās un labās puses ir sadalīts QT un reizina to par 100, tad siltuma bilance būs siltuma bilance procentos no kopējā siltuma daudzuma.
- Q1 = Q1 * 100 / QT;
- Q2 = Q2 * 100 / QT utt.
Ja katlā tiek izmantots šķidrums vai gāzveida kurināmais, tad trūkst zaudējumus Q4 un Q6, katla siltuma bilance vienādojums procentos veido:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q5.
Jāapsver katrs siltuma un vienādojuma veids.
Siltums, kas tika izmantots šim nolūkam (Q1)
Stacionārā siltuma ģeneratora darbības principa shēma.
Siltums, ko izmanto tiešajam nolūkam, ir tas, ka siltuma pārvadātājs tiek tērēts dzesēšanas šķidruma sildīšanai vai pāra sagatavošanai ar konkrētu spiedienu un temperatūru, kas tiek uzskatīta par ūdens katla ekonaidītāja temperatūru. Ekonomizētāja klātbūtne ievērojami palielina lietderīgās siltuma daudzumu, jo tas ļauj galvenokārt izmantot siltumu, kas ir iekļauts sadegšanas produktos.
Pants par tēmu: Plānošana 1-stāvu māja ar trim guļamistabām - izvēlēties projektu pēc garšas
Kad katls brauc, elastība un spiediens tvaika iekšpusē tas palielinās. Vārīšanas punkts ūdens ir atkarīgs no šī procesa. Ja normālos apstākļos ūdens viršanas temperatūra ir 100 ° C, tad kad pāris spiediens palielinās, šis rādītājs palielinās. Tajā pašā laikā pāriem, kas ir vienā katlā kopā ar verdošu ūdeni, tiek saukts piesātināts, un vārīšanās punkts ūdens noteiktā piesātinātā pāra spiedienā sauc par piesātinājuma temperatūru.
Ja pārī nav ūdens pilienu, tad to sauc par sausu piesātinātu prāmi. Sausā piesātinātā tvaika masa īpatsvars mitrā pārī ir tvaika sausuma pakāpe, kas izteikta procentos. Tvaika katlos tvaika mitrums svārstās no 0 līdz 0,1%. Ja mitrums pārsniedz šos rādītājus, katls nedarbojas optimālā režīmā.
Noderīgs siltums, kas tiek tērēts 1 l ūdens sildīšanai no nulles temperatūras līdz viršanas temperatūrai ar pastāvīgu spiedienu, tiek saukta par šķidruma entalpiju. Patērētais siltums par tulkojumu 1 l vārīšanās šķidruma tvaika stāvoklī sauc par slēpto siltumu iztvaikošanas. Šo divu indikatoru summa ir piesātināta tvaika vispārējais siltuma saturs.
Siltuma zudumi ar sadegšanas produktiem, atstājot atmosfēru (Q2)
Šāda veida zaudējumi rāda atšķirību izejošo gāzu un aukstā gaisa entalpijā, kas iekļūst katlā. Formulas šo zaudējumu noteikšanai atšķiras, ja izmanto dažāda veida degvielas vielas.
Degvielas eļļas dedzināšana izraisa siltuma zudumu ķīmiskās piegādes dēļ.
Lietojot cieto kurināmo, Q2 zaudējumi ir:
- Q2 = (IG-αg * i) (100-Q4) / QT;
- Kur IG ir entalpija gāzu plūst atmosfērā (KJ / kg), αg ir liekais gaisa koeficients, IV ir entalpija gaisa, kas nepieciešams sadegšanai, temperatūrā tā saņemšanas katlu (KJ / kg).
Q4 indikators tiek ieviests formulā, jo tajā jāņem vērā siltums, kas izlaists 1 kg degvielas fiziskajā dedzināšanā, nevis uz 1 kg degvielas, kas ievadīts krāsnī.
Izmantojot gāzveida vai šķidru kurināmo, ir tā pati formula ir veidlapa:
- Q2 = ((IG-αg * iv) / QT) * 100%.
Siltuma zudumi ar izejošajām gāzēm ir atkarīgas no apkures katla stāvokļa un darba režīma. Piemēram, ja manuālā iekraušana degvielas siltuma zudumu šāda veida ir ievērojami palielināta sakarā ar periodisku piekto piekto svaigu gaisu.
Siltumenerģijas zudums ar plūstošo atmosfērā ar dūmu gāzēm palielinās, palielinot temperatūru un patēriņa gaisa daudzumu. Piemēram, temperatūra gāzēm, kas plūst atmosfērā, ja nav ekonomizētāja un gaisa sildītājs ir 250-350 ° C, un, kad tie ir klātbūtne, tikai 120-160 ° C, kas palielinās vairākas reizes vērtības izmantoto lietderīgo siltumu.
Katlu siksnas shēma.
No otras puses, neizmantoto sadegšanas produktu nepietiekamā temperatūra var novest pie ūdens tvaiku kondensāta veidošanās uz apkures virsmām, kas ietekmē arī ledus augumu veidošanos ziemā.
Pants par tēmu: Vai ir iespējams veikt balkonu, ja tas nav: visi "par" un "pret"
Palīgmateriāla gaisa daudzums ir atkarīgs no degļa veida un darbības režīma. Ja tas tiek palielināts, salīdzinot ar optimālo vērtību, tas noved pie augsta gaisa satura izejošajās gāzēs, kas tālāk veic daļu no siltuma. Tas ir neizbēgams process, ko nevar apturēt, bet to var sasniegt minimālajām vērtībām. Mūsdienu realitātēs gaisa plūsmas koeficients nedrīkst pārsniegt 1,08 degļiem ar pilnu injekciju, 0,6 - degļiem ar nepilnīgu gaisa injekciju, 1.1 - degļiem ar piespiedu barību un maisīšanas gaisu un 1.15 - difūzijas degļiem ar ārējo sajaukšanu. Lai palielinātu siltuma zudumu ar izejošo gaisu, papildus gaisa padeves klātbūtni krāsnī un katlu caurulēs. Gaisa plūsmas uzturēšana optimālā līmenī samazina Q2 līdz minimumam.
Lai samazinātu Q2 vērtību, ir nepieciešams savlaicīgi notīrīt katla ārējo un iekšējo virsmu, ievērojiet skalas trūkumu, kas samazina siltuma pārnesi no ķemmētās degvielas uz dzesēšanas šķidrumu, atbilst izmantotā ūdens prasībām Katlā, pārraudzīt bojājumu trūkumu katlu un cauruļu savienojumu, lai neatzītu gaisa ieplūdi. Papildu elektrisko apkures virsmu izmantošana gāzes traktā tērēt elektroenerģiju. Tomēr ietaupījumi no optimālā degvielas patēriņa būs daudz augstāka nekā elektroenerģijas izmaksas.
Siltuma zudumi no ķīmiskās degvielas ķīmijas (Q3)
Šis shēmas veids nodrošina apkures sistēmas aizsardzību no pārkaršanas.
Galvenais nepilnīgas degvielas sadedzināšanas rādītājs ir oglekļa monoksīda gāzu klātbūtne (lietojot cieto kurināmo) vai oglekļa monoksīdu un metānu (dedzinot degvielu gāzveida). Siltas zudumi no ķīmiskās nostas ir vienādi ar siltumu, kas varētu izceļas, sadedzinot šīs atliekas.
Nepilnīga degvielas sadedzināšana ir atkarīga no gaisa trūkuma, sliktas degvielas sajaukšanas ar gaisu, samazinot temperatūru katla temperatūrā vai sazinoties ar degvielas degšanas liesmu ar katla sienām. Tomēr pārmērīgs ienākošā skābekļa skaits ne tikai negarantē degvielas sadedzināšanu, bet var traucēt katla darbību.
Oglekļa monoksīda optimālais saturs krāsns kontaktligzdā 1400 ° C temperatūrā jābūt ne vairāk kā 0,05% (sausās gāzu ziņā). Ar šādām siltuma zudumu vērtībām no Unjitas, tie būs 3 līdz 7% atkarībā no degvielas. Skābekļa trūkums var radīt šo vērtību līdz 25%.
Bet tas ir nepieciešams, lai sasniegtu tādus apstākļus tā, ka ķīmisko nonsense degvielas nav klāt. Ir nepieciešams nodrošināt optimālu gaisa ieplūdi krāsnī, uzturēt konstantu temperatūru katla iekšpusē, panākt rūpīgu sajaukšanu degvielas maisījuma ar gaisu. Katla ekonomiskākais darbs tiek sasniegts, kad oglekļa dioksīda saturs sadegšanas produktos sasniedz atmosfēru, kas ir 13-15% apmērā atkarībā no degvielas veida. Ar lieko gaisa ieplūdes, oglekļa dioksīda saturs izejošajos dūmos var samazināties par 3-5%, bet siltuma zudums palielināsies. Ar normālu ekspluatāciju apkures iekārtas, zaudējumi Q3 ir 0-0,5% putekļu oglekļa un 1% slāņu krāsnīm.
Pants par tēmu: Quad Bike to dara pats
Siltas zudumi no fiziskas piegādes trūkuma (Q4)
Šāda veida zaudējumi rodas sakarā ar to, ka nesadegušās degvielas daļiņas nonāk caur rīvē pelnu joslā vai tiek aizvesti ar produktiem, kas dedzina caur cauruli atmosfērā. Siltuma zudums no fiziskās Nepiešķēšanās tieši ir atkarīgs no katla dizaina, kapa atrašanās vietas un formas, spēku spēku, degvielas stāvoklis un tā stumbra.
Nozīmīgākie zaudējumi no mehāniskās tuvākās ar slāņa degšanu cietā kurināmā un tiek ignorēta. Šādā gadījumā liels skaits mazu nesadegušo daļiņu tiek veiktas kopā ar dūmiem. Tas ir īpaši labi izpaužas, izmantojot nehomogēnu degvielu, ja tā aizstāj mazos un lielos degvielas gabalos. Katra slāņa dedzināšana ir iegūta nehomogēna, jo mazie gabali sadedzina ātrāk un nēsā ar dūmiem. Iegūtajos intervālos gaisa plūsmas, kas atdzesē lielus degvielas gabalus. Tajā pašā laikā tie ir pārklāti ar sārņu garozu un pilnībā izbalē.
Siltuma zudums mehāniskajā nesakarā parasti ir aptuveni 1% putekļu vārpstām un līdz 7,5% slāņu krāsnīm.
Siltuma zudums tieši caur katla sienām (Q5)
Šāda veida zaudējumi ir atkarīgi no katla formas un dizaina, gan katla un skursteņu cauruļu griestu biezums un kvalitāte, siltuma izolācijas ekrāna klātbūtne. Turklāt paša apdedzināšanas būvniecībai ir liela ietekme uz zaudējumiem, kā arī apkures un elektrisko sildītāju papildu virsmu klātbūtni dūmu ceļā. Šie siltuma zudumi palielinās klātbūtnē projektus telpā, kur apkures iekārtas stāv, kā arī par skaitu un ilgumu atvēršanas krāsns un līnijas sistēmas. Zaudējumu skaita samazināšana ir atkarīga no katla pareizās tinuma un ekonomizētāja pieejamības. Tas ir labvēlīgs siltuma zudumu samazināšanos ietekmē cauruļu siltumizolāciju, caur kuru izplūdes gāzes tiek noņemtas atmosfērā.
Siltuma zudums pelnu un izdedžu noņemšanas dēļ (Q6)
Šāda veida zaudējumus raksturo tikai cieto kurināmo šķēlēs un putekļu formas stāvoklī. Ar savu nepilnīgu, nepilnīgas degvielas daļiņas nonāk pelnu bārā, no kurienes tās tiek noņemtas, veicot daļu no siltuma. Šie zaudējumi ir atkarīgi no degvielas un izdedžu ashiness.
Katla siltuma bilance ir lielums, kas parāda jūsu katla optimalitāti un efektivitāti. Siltuma bilances lielums var lemt par pasākumiem, kas palīdzēs saglabāt degvielu apvienojumā un palielināt apkures iekārtu efektivitāti.