При расчете камеры сгорания учитывают расход воздуха Gв, давление воздуха при входе в камеру рв, температуру воздуха при входе в камеру Тв,
температуру газа при выходе из камеры Т1 состав и теплоту сгорания Qнp топлива, температуру подогрева топлива Тт. Выбрав тип камеры сгорания, производят укрупненный тепловой расчет в следующем порядке.
Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг топлива
где Ср, Нр, Sлр, Ор — содержание в 1 кг топлива соответственно углерода, водорода, серы и кислорода.
Расход топлива
где i1в энтальпия воздуха при температуре Т1, кдж\кг; iв — энтальпия воздуха при температуре Тв, кдж/кг; ?к. с — к. п. д. камеры сгорания, принимается 0,96—0,98; iт = Сртtт— энтальпия топлива, поступающего в камеру сгорания, кдж/кг (Срт — средняя изобарная теплоемкость топлива); iч.п — энтальпия чистых продуктов сгорания (при ? = 1) при температуре T1, определяется по зависимости
— массовые доли отдельных составляющих чистых продуктов сгорания; iCO2, iн2о, iN2, iSO2—энтальпии составляющих принимаются по справочным.
Общий коэффициент избытка воздуха
Коэффициент избытка первичного воздуха при укрупненных расчетах принимается в пределах 1,6—2,2.
Основные размеры камеры сгорания определяются по следующим формулам:
— объем пламенной трубы камеры
где qт — приведенное тепловое напряжение пламенной трубы, равное (34—42) ? 106 дж/м3 ? сек ? н/м2);
— внутренний диаметр наружного кожуха камеры
где wв — скорость движения вторичного воздуха в кольцевом пространстве между пламенной трубой и кожухом; ее принимают wв = 30?40 м/сек; ?п.т — толщина стенки пламенной трубы, м; общая длина камеры сгорания lк.с? 1,33 1п.т м.
Размеры камер сгорания влияют не только на размеры и вес установки, по и на гидравлические сопротивления, оказываемые газовому потоку при его движении. Потери полного напора в цилиндрических камерах сгорания составляют 2—4% давления на входе.
При расчете регенератора и воздухоохладителя определяют поверхность теплообмена трубчатого регенератора
где Gв — секундный расход воздуха; r = t5 – t4 / t2 – t4 — степень регенерации (t4, t5 — соответственно температуры воздуха при входе и выходе из регенератора); t2 — температура газа до регенератора; k — коэффициент теплоперепада от газов к воздуху, вт/(м2?°К); ?t — средняя разность температур между газом и воздухом.
Поверхность теплообмена воздухоохладителя
где Gох — расход охлаждающей воды, кг/сек; Сох — теплоемкость воды, дж/(кг?°К); tox1, tox2 —температура воды перед и за воздухоохладителем.
|