Kazanlarda, diğer ısıtma tesisatları gibi, yakıtın yanması sırasında tahsis edilen tüm ısı kullanılmaz. Isı yapraklarının oldukça çoğu, atmosfere yanma ürünleri ile birlikte, kısım kazan mahfazası boyunca kaybolur ve kimyasal veya mekanik teslimat eksikliği nedeniyle küçük parça kaybedilir. Mekanik ihmal altında, yanmamış parçacıklarla kül elemanlarının başarısızlığı veya amortismanı nedeniyle ısı kaybı olarak anlaşılmaktadır.
Kazanın ısı dengesi, yakıt yakarken, amaçlanan amacı için kullanılan faydalı ısıl ve termal ekipmanın çalışması sırasında meydana gelen ısı kaybı üzerine çıkan ısı dağılımıdır.
Ana ısı kaybı kaynaklarının şeması.
Tüm yakıtların yanmasının alt ısısıyla öne çıkabilecek büyüklüğün değeri, ısı varışının referans değeri olarak alınır.
Kazanda bir katı veya sıvı yakıt kullanılıyorsa, ısı dengesi, tüketilen yakıtın her bir kilogramına göre ve gaz kullanırken her bir kübik metreye göre gaz kullanırken Kilodzhules'dir. Ve bunun içinde, başka bir durumda, termal denge yüzde olarak ifade edilebilir.
Termal denge denklemi
Gaz yakıldığında kazanın ısı dengesi denklemi aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
Optimum yük parametreleri, ısıtma sisteminin yüksek verimliliğini sağlar.
- QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6;
- QT, kazan fırınına kayıtlı olan toplam termal ısı miktarıdır;
- Q1 - Soğutucu maddeyi ısıtmak veya buhar elde etmek için kullanılan kullanışlı ısı;
- Q2 - yanma ürünleri ile birlikte atmosfere giren ısı kaybı;
- Q3 - Eksik kimyasal yanma ile ilişkili ısı kaybı;
- S4 - Mekanik önemsizden kaynaklanan ısı kaybı;
- Q5 - Kazan ve boruların duvarlarından ısı kaybı;
- Q6 - Külün çıkarılması ve fırından cüruf nedeniyle ısı kaybı.
Termal denge denkleminden görülebileceği gibi, gaz veya sıvı yakıtları yakarken, sadece katı yakıtlar için karakteristik bir Q4 ve Q6 değerleri yoktur.
Isı bakiyesi toplam ısı yüzdesi olarak ifade edilirse (QT = 100%), bu denklem formu alır:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6.
Isı dengesi denkleminin her bir üyesi sol ve sağ taraftan QT'ye ayrılır ve 100'e kadar çarpın, daha sonra ısı dengesi toplam ısı miktarının yüzdesi olarak termal bir denge olacaktır.
- Q1 = Q1 * 100 / qt;
- S2 = q2 * 100 / qt vb.
Kazanda sıvı veya gazlı yakıt kullanılıyorsa, q4 ve q6 kayıpları eksikse, kazanın ısı dengesi dengesini yüzdesi halindedir:
- 100 = Q1 + Q2 + Q3 + Q5.
Her ısı ve denklem türü dikkate alınmalıdır.
Amaç için kullanılan ısı (q1)
Sabit bir ısı jeneratörünün çalışma prensibinin şeması.
Doğrudan amaçlı kullanılan ısı, ısı taşıyıcısının soğutucunun ısıtılmasında geçirilmesi veya çiftin belirli bir basınçla hazırlanması ve su kazanı Econaider sıcaklığından değerlendirilen sıcaklığın hazırlanmasının olmasıdır. Bir ekonominin varlığı, faydalı ısı miktarını önemli ölçüde arttırır, çünkü çoğunlukla yanma ürünlerinde bulunan ısı kullanmayı mümkün kılar.
Konu hakkında makale: Üç yatak odası ile 1 katlı ev planlama - tadı için bir proje seçin
Kazan çalıştığında, içindeki buharın esnekliği ve basıncı artar. Kaynama su noktası bu sürece bağlıdır. Normal koşullar altında, kaynama su noktası 100 ° C'dir, daha sonra çift basıncı arttığında, bu gösterge artar. Aynı zamanda, kaynar su ile birlikte bir kazanda olan çiftler doygun olarak adlandırılır ve doymuş çiftin belirli bir basınçtaki kaynama suyunun doygunluk sıcaklığı olarak adlandırılır.
Çiftte su damlacıkları yoksa, o zaman kuru doymuş feribot denir. Kuru doymuş buharın ıslak bir çiftte kütle oranı, bir yüzde olarak ifade edilen, buharın kuruyanlığının bir derecesidir. Buhar kazanlarında, buharın nemi% 0 ila 0,1 arasında değişmektedir. Nem bu göstergeleri aşarsa, kazan optimal modda çalışmaz.
Sabit bir basınçta sıfır sıcaklığa sıfır sıcaklığa kadar 1 l suyun ısıtılmasında geçirilen faydalı ısı, sıvının entalpisi olarak adlandırılır. 1 L kaynatma sıvısının buhar durumuna çevirisi için tüketilen ısı, buharlaşmanın gizli ısısı olarak adlandırılır. Bu iki göstergenin toplamı, doymuş bir buharın genel ısı içeriğidir.
Atmosferi bırakarak yanma ürünleri ile ısı kayıpları (q2)
Bu tür yüzde kayıpları, giden gazların entalpisindeki farkı ve kazanlara giren soğuk havanın farkını göstermektedir. Bu kayıpları belirlemek için formüller, farklı türde yakıt maddeleri kullanırken farklılık gösterir.
Akaryakıtın yanması, kimyasal teslim edilmemesi nedeniyle ısı kaybına neden olur.
Katı yakıt kullanırken, Q2 kaybı:
- S2 = (IG-αg * i) (100-Q4) / QT;
- IG'nin atmosfere akan gazların entalpisi (KJ / KG), αg fazla bir hava katsayısıdır, IV, kazanç (KJ / kg) makbuzunun bir sıcaklığında, yanma için gereken bir havanın entalpisidir (KJ / kg).
Q4 göstergesi, formüle sokulur, çünkü 1 kg yakıtın fiziksel yanması sırasında serbest bırakılan ısıyı dikkate almalıdır ve fırın içine 1 kg yakıt için değil.
Gazlı veya sıvı yakıtlar kullanırken, aynı formül formu vardır:
- S2 = ((ig-ag * iv) / qt) *% 100.
Giden gazlara sahip ısı kayıpları, ısıtma kazanının durumuna ve çalışma moduna bağlıdır. Örneğin, bu türde yakıtın manuel olarak yüklenmesi, temiz havanın dörtte biri nedeniyle önemli ölçüde arttırılır.
Atmosferde duman gazlarıyla akan termal enerji kaybı, artan sıcaklık ve sarf malzemesi miktarının miktarı ile artar. Örneğin, bir ekonomizer ve hava ısıtıcısının yokluğunda atmosfere akan gazların sıcaklığı 250-350 ° C'dir ve varlığı olduğunda, sadece 120-160 ° C'dir, bu da değerinin değerini birkaç kez artırır. kullanışlı ısı kullanılmış.
Kazan çemberleme şeması.
Öte yandan, giden yanma ürünlerinin yetersiz sıcaklığı, kışın baca borularında buz büyümelerinin oluşumunu da etkileyen ısıtma yüzeylerinde su buharı yoğuşması oluşumuna neden olabilir.
Konudaki makale: Eğer olmazsa bir balkon yapmak mümkün mü: hepsi "için" ve "karşı"
Sarf malzemesi hava miktarı, brülör tipine ve çalışma moduna bağlıdır. Optimum değerle karşılaştırıldığında arttırılırsa, bu, giden gazlarda yüksek hava içeriğine yol açar, bu da sıcaklığın bir kısmını taşır. Bu, durdurulamayan kaçınılmaz bir işlemdir, ancak minimum değerlere getirilebilir. Modern gerçekliklerde, hava akış katsayısı, komple enjeksiyona sahip brülörler için 1,08'i geçmemelidir, 0.6 - eksik hava enjeksiyonlu brülörler için, 1.1 - zorla beslemeli brülörler ve harici karışımlı difüzyon brülörleri için 1.15 -. Giden hava ile ısı kaybını, fırındaki ek hava yedekleyicilerinin varlığı ve kazan borularını artırmak. Optimum seviyedeki hava akışını korumak, Q2'yi minimum seviyeye düşürür.
S2'nin değerini en aza indirmek için, kazanın dış ve iç yüzeyini zamanında fırçalamak gerekir, bu da penye yakıttan soğutucuya ısı transferini azaltan ölçek eksikliğini izlemek gerekir, kullanılan su gereksinimlerine uygundur. Kazanda, hava girişlerini kabul etmemek için kazan ve boru bağlantılarındaki hasar eksikliğini izleyin. Gaz yolu harcamalarında ilave elektrikli ısıtma yüzeylerinin kullanımı. Bununla birlikte, optimum yakıt tüketiminden tasarruf, tüketilen elektrik maliyetinden çok daha yüksek olacaktır.
Kimyasal yakıt kimyasalından ısı kayıpları (Q3)
Bu tür bir şema, ısıtma sisteminin aşırı ısınmadan korunmasını sağlar.
Eksik kimyasal yakıt yakılmasının ana göstergesi, karbon monoksit gazlarının (katı yakıtlar kullanıldığında) veya karbon monoksit ve metan (yakıt gaz yaktığında) varlığıdır. Kimyasal nostadaki ılık kayıplar, bu artıkları yakarken öne çıkabilecek olan ısıya eşittir.
Eksik yangının yanması, hava eksikliğine, havayla zayıf yakıt karışmasına, kazanın içindeki sıcaklığı azaltır veya kazanın yanma yakıtının alevinin kazanın duvarları ile temas ettirilmesi içindir. Bununla birlikte, gelen oksijen sayısındaki aşırı bir artış, sadece yakıtın tamamen yankılamasını garanti etmemektedir, ancak kazanın çalışmasını bozabilir.
Fırın prizindeki, 1400 ° C'lik bir sıcaklıkta karbon monoksitin optimum içeriği% 0.05 (kuru gazlar bakımından) değildir. Böyle bir ısı kaybı değerleri ile, yakıtına bağlı olarak% 3 ila 7 olacaklar. Oksijen eksikliği bu değeri% 25'e kadar getirebilir.
Ancak bu tür koşulları elde etmek için gereklidir, böylece kimyasal yakıtın saçmalıkları yoktur. Fırında optimum hava girişinin sağlanması gerekir, kazanın içindeki sabit bir sıcaklığı koruyun, yakıt karışımının hava ile kapsamlı bir şekilde karıştırılması gerekir. Kazanın en ekonomik çalışması, yanma ürünlerinde karbondioksitin içeriği, atmosfere ulaştığında, yakıt türüne bağlı olarak% 13-15 seviyesindedir. Aşırı hava girişi ile, giden dumandaki karbondioksitin içeriği% 3-5 oranında azalabilir, ancak ısı kaybı artacaktır. Isıtma ekipmanının normal çalışmasıyla, q3 kaybı toz karbonu için% 0-0.5 ve tabaka fırınları için% 1'dir.
Konu hakkında makale: Quad bisikleti kendin yap
Fiziksel teslimat eksikliğinden sıcak kayıplar (Q4)
Bu tür kayıplar, yanmamış yakıt parçacıklarının kül çubuğundaki ızgaradan düşmesi veya borudan atmosferin içine yanmanın ürünleri ile taşınması nedeniyle oluşur. Fiziksel birleştirmeden ısı kaybı doğrudan kazanın tasarımına, mezarın yerini ve şeklinin, itişin güçlerini, yakıtın durumu ve gövdesine bağlıdır.
Katlı bir katı yakıtın yanması ile mekanik en yakınından en önemli kayıplar ve gözden kaçırılır. Bu durumda, çok sayıda küçük yanmamış partikül dumanla birlikte taşınır. Bu, küçük ve büyük yakıt parçalarını alternatif olduğunda, homojen olmayan yakıtı kullanırken özellikle iyi tezahür eder. Her bir katmanın yanması, küçük parçalar daha hızlı yanıyor ve dumanla giyilirken homojendirilir. Elde edilen aralıklarla, büyük yakıt parçalarını soğutan hava akımı. Aynı zamanda, cüruf kabuğu ile kaplıdırlar ve tamamen solmazlar.
Mekanik olarak ısı kaybı, genellikle toz şaftları için yaklaşık% 1 ve katman fırınları için% 7.5'e kadardır.
Kazanın duvarlarından doğrudan ısı kaybı (Q5)
Bu tür bir kayıp, kazanın şekline ve tasarımına, hem kazan hem de baca borularının tavanının kalınlığı ve kalitesine, ısı yalıtım ekranının varlığına bağlıdır. Buna ek olarak, ateşlemenin kendisinin yapımı, kayıp üzerinde büyük bir etkiye sahiptir, yanı sıra duman yolundaki ek ısıtma ve elektrikli ısıtıcıların ek yüzeylerinin varlığına sahiptir. Bu ısı kayıpları, ısıtma ekipmanının durduğu odadaki taslakların varlığında, ayrıca fırınının açılmasının ve sistem çizgisinin sayısının ve süresi üzerinde de artmaktadır. Kayıp sayısını azaltmak, kazanın doğru sarımına ve ekonomizatörün kullanılabilirliğine bağlıdır. Isı kayıplarında azalma konusunda uygundur. Egzoz gazlarının atmosfere çıkarıldığı boruların ısı yalıtımını etkiler.
Kül ve cürufun çıkarılması nedeniyle ısı kaybı (Q6)
Bu tür bir kayıp, yalnızca bir dilimleme ve toz şeklindeki halde katı yakıt içindir. Eksik olarak, eksik yakıt partikülleri, ısının bir parçası yaparak çıkarıldıkları yerden kül çubuğuna düşer. Bu kayıplar yakıtın küllüğüne ve cüruf hayranlığına bağlıdır.
Kazanın ısı dengesi, kazanınızın optimalliğini ve verimliliğini gösteren bir büyüklüktir. Termal dengenin büyüklüğü, yakıtın birleştirilmesine yardımcı olacak ve ısıtma ekipmanlarının verimliliğini arttırmaya yardımcı olacak önlemlerle karar verebilir.