Особенности теплообмена в топке котлов, методика расчета

К расчету теплообмена в топке можно приступить после того, как найдены размеры топки и произведена компоновка лучевоспринимающей поверхности, то есть выбраны размеры труб и трубы размещены на эскизе топки. Расчет теплообмена в топке заключается в определении температуры газов за топкой и количества теплоты, переданной лучевоспринимающей поверхности нагрева.
Количество теплоты, которое воспринимает лучевоспринимающая поверхность,
Q_л = φ(I_a - I_т)B,
где I_a, I_т - энтальпия газов при адиабатной температуре и температуре на выходе из топки.
Значение энтальпии I_a равно ползному тепловыделению в топке
I_a = Q_т = Q_р^p(100-q₃)/100 + I_в,
где I_в - энтальпия воздуха при входе в топку.
Полезному тепловыделению в топке соответсвует адиабатная температура. Если бы процесс горения топлива был адиабатным, то есть протекал бы при полном отсутствии теплообмена между продуктами сгорания, поверхностями нагрева и стенками топки, то продукты сгорания имели бы максимальную (адиабатную, или теоретическую) температуру сгорания топлива.
Топка является сложной системой тел, участвующих в теплообмене, это - факел; трехатомные газы, имеющие селективный спектр излучения; кирпичная кладка и детали топочного устройства; лучевоспринимающая поверхность нагрева. Расчет теплообмена осложняется еще и тем, что в топке образуются неравномерные поля температур и концентраций, а геометрические формы топочного объема и взаимное расположение участвующих в теплообмене тел весьма разнообразны.

51. Что такое температура вспышки топлива и как её определить. Какое топливо применяется для судовых ПК

Температура вспышки — наименьшая температура горючего вещества, при которой пары над поверхностью горючего вещества способны вспыхивать при контакте с открытым источником огня; устойчивое горение при этом не возникает. Вспышка — быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением. Как правило, при отсутствии указания на метод измерения используется метод Пенски-Мартенса.

По температуре вспышки из группы горючих жидкостей выделяют легковоспламеняющиеся. Легковоспламеняющимися называются горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °C в закрытом тигле (з. т.) или 66 °C в открытом тигле (о. т.).

Из-за сложностей прямого измерения температуры вспышки газов и паров, за неё принимают минимальную температуру стенки реакционного сосуда, при которой наблюдают вспышку. Эта температура зависит от условий тепломассообмена как внутри реакционного сосуда, так и самого сосуда с окружающей средой, объёма смеси, а также каталитической активности стенки сосуда и ряда других параметров.

Показатель применяется для определения допустимой температуры нагревания горючих веществ при различных условиях хранения и перевозки. Наиболее известным способом измерения температуры вспышки является определение в закрытом тигле по Пенски-Мартенсу ASTM D93, ГОСТ 6356. Для температур ниже 20-50 градусов Цельсия используют другие методы.

Также существуют методы экспериментального определения температуры вспышки жидкостей в открытом тигле.

Самым распространенным видом топлива для СПК являются флотские мазуты.