Топливо и котельные установки

Полезно использованное тепло. Коэффициент полезного действия котельной установки

Предположим, что теплопроизводительность котла, т. е. коли­чество тепла, полезно использованное в паровом котле на получе­ние пара, а в водогрейном котле — на подогрев воды, равняется <3 ккал/час, причем часовой расход топлива составляет В кг! час. Тогда из тепла, содержащегося в 1 кг топлива, будет полезно ис­пользовано:

(2Х = ^ к кал! кг.

Теплопроизводительность парового котла <2 ккал/час может быть подсчитана на основании следующих соображений. Если паровой котел вырабатывает пар при давлении Рн и темпера - тУРе 4 то этим параметрам соответствует определенное тепло­содержаний г ккал/кг. При температуре воды, подаваемой в па - ровой котел, равной 0° С, на выработку каждого килограмма пара указанных выше параметров будет затрачено тепло в коли­честве / ккал/кг. В действительности в котел подается пита­тельная вода при некоторой температуре tn л- поэтому на выра­ботку 1 кг пара потребуется затратить тепло в количестве: I — с1п в ккал/кг, где с — теплоемкость воды, которую при темпе­ратуре от 0 до 100° С можно принимать равной 1 ккал/кг град.

Если при этом паровой котел вырабатывает в час О кг пара, то его теплопроизводительность будет:

Ф = В [1—ап Д) ккал/час

И количество полезно используемого из 1 кг топлива тепла выра­зится формулой:

<2 0(1 — ыПвв)

Ц1 ~ ----------- ——^ ккал/кг.

Водогрейные котлы предназначаются для подогрева воды, циркулирующей в системе отопления или потребляемой из _сети горячего водоснабжения. Теплопроизводительность водогрейного котла может быть найдена по формуле:

Где: б—количество подогреваемой воды в кг/час;

— температура воды, входящей в котел;

— температура воды, выходящей из котла.

При этом теплоемкость воды может быть принята равной с — ] ккал/кг град.

Количество тепла, полезно используемого из 1 кг топлива, в водогрейном котле равно:

С?1=— = **—— ккал/кг. (52)

В в

Если количество полезно используемого тепла выразить в процентах от теплотворной способности топлива, то полученная величина представит собой коэффициент полезного действия котла:

= (53)

Вцн

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) котла (•»]*) называется отношение количества тепла, полезно использованного в котле за ка­кой-либо промежуток времени, к количеству тепла топлива, затраченного за то же время.

К. п. д. вычисляется по следующим формулам:

А) к. п. д. парового котла:,

Ф(1 — Ып

TOC o "1-5" h z

% = —----- ‘ 100%; (54)

/ б) к. п. д. водогрейного котла: (

100% (55)

К. п. д. котла характеризует экономичность использования топлива в котельной установке. 'Количество полезно использован­ного тепла определяется как разность между всем количеством тепла, внесенным в котел топливом, и тепловыми потерями, т. е.:

—

Яг — 100—(^“Ь^згЬ <74+ Чь)-

При проектировании котельной установки ее к. п. д. подсчи­тывается по этой формуле; следовательно, для его определения необходимо сперва вычислить отдельные потери тепла.

При тепловом испытании действующей котельной установки, а также в процессе текущей эксплуатации, к. п. д. находят по формулам (54) или (55) на основании измерения величин, вхо­дящих в эти формулы. По результатам испытания котла при установившемся его состоянии составляется баланс тепла, в кото­ром должно быть выполнено равенство:

+ Ю0%.