Методичка для выполнения курсового проекта на казахском языке. 2 курс

ҚАЗАҚСТАН  РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ АКАДЕМИК СӘТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ЕКІБАСТҰЗ ИНЖЕНЕРЛІК ­ ТЕХНИКАЛЫҚ ИНСТИТУТЫНЫҢ КОЛЛЕДЖІ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ЕКИБАСТУЗСКИЙ КОЛЛЕДЖ ИНЖЕНЕРНО­ ТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА ИМЕНИ АКАДЕМИКА САТПАЕВА КЕЛІСІЛДІ Директордың ҒӘЖ бойынша орынбасары БЕКIТЕМIН  Директордың ОЖ бойынша орынбасары ______________ Ж.К.Баграмова «____» ___________ 20 ___ж/г ______________ А.А.Кадыр «____» ___________ 20 ___ж/г 0907000 «Жылу техникалық жабдық және жылумен жабдықтау жүйелері» мамандығына (мамандықтар тобына) арналған Жылумен жарақтау жүйелерінің қазандық қондырғылары пәні бойынша Ә Д І С Т Е М Е Л І К    Н Ұ С Қ А У Л А Р курстық жобалауды орындауға арналған Курс 1 Семестр 3 Құрастырған: оқытушы: қолы                     Капиятова Б.М. ТАЖ Циклдiк­әдістемелік комиссиясында қарастырылды  Энергетика, құрылыс және тау­кен ісі Хаттама № ЦӘК төрағасы   1 Қолы             Шорманова К.Ж. ТАЖ « » 20 ж КУРСТЫҚ ЖОБАНЫ ОРЫНДАУҒА ТҮСІНІКТЕМЕ Курстық жобаның мақсаты мен мәні Бу   немесе   су   ысытқыш   қазанының   жылулық   есебі   тексеру   немесе құрылымдық болуы мүмкін. Құрылымдық есебі жобалау­құрылыс институттары не болмаса қазан жасау зауыты жасап шығарған жаңа бу немесе су ысытқыш қазанын  шығару  кезінде  жасалады.  Кәсіпорын  шығарған  қазандық  агрегаттың тексеру есебі бу мен ыстық суды өндіруге арналған жылумен қамтамасыз ету көзінің жобасы кезінде жасалады.  Колледж, техникум оқу орындарының оқушылары үшін курстық жобаның   су   экономайзерінің, жеке   қыздыру   беттерінің   ауақыздырғыштың)   құрылымдық   есептен   алынған   элементтерінің   көмегімен тексеру есебін жасау ұсынылады.  (буқыздырғыштың, Тексеру   есебінің   мақсаты   болып   қазан   агрегаты   жұмысының   негізгі көрсеткіштерін анықтау саналады.  Әрбір студентке жеке курстық жобаның тақырыбы мен берілгені беріледі. Курстық жоба түзету есебі мен қазан агрегатының сызбасынан тұрады. Түзету есебі   жалпы   бөлім   мен   арнайы   бөлімнен   тұрады.   Жалпы   бөлімде   қазан агрегатының   қысқаша   сипаттамасы,   отынға   қысқаша   сипаттама,   жанарғы құрылғысы   туралы   түсініктеме   беріледі.  Арнайы   бөлімде   есеп   болады,   яғни, нақтырақ   айтар   болсақ,   кесте   түрінде   отынның   құрамы,   ауа   мен   жану өнімдерінің көлемінің есебі, ауа мен жану өнімдерінің энтальпиясының есебі, жылу балансының, оттық камерасының, қыздыру беттерінің есебі жасалады. Ал сызба   бөлімінде   жобаланушы   қазандықтың   жалпы   көрінісі   мен   қимасының сызбасы келтіріледі.  Төменде курстық жобаны рындауға арналған әдістемелік нұсқаулық және студенттердің   қарап   орындауына   арналған   мысал   ретінде   қазан   агрегатының есебі берілген. 2 МАЗМҰНЫ: 1 Жану өнімдері мен ауа энтальпиясының және көлемінің есебі 1.1 Жану өнімі мен ауа көлемінің есебі 1.2 Қазандықтың газ трактысындағы ауа артықтығының коэффициенті 1.3 Жану өнімдері мен ауа энтальпиясының есебі 2 Бу қазаны жұмысының үнемділігі. Қазанға кететін отын шығыны 2.1.Пайдалы әсер коэффициенті және жылу жоғалтулар 2.2.Отын шығынын анықтау 3 Оттық камерасының жылулық есебі 3.1.Оттық камерасының өлшемдерін анықтау және жанарғыны  орналастыру 3.2. Оттық камерасының жылулық сипаттамасы 3.3. Оттықтағы жылуалмасудың есебі 4 Қазанның қыздыру беттерінің құрылымы мен жылулық есебі. 4.1. Ширмалық буқыздырғыштың есебі 4.2. Конвективтік буқыздырғыштың есебі 4.3. Су экономайзерінің есебі 4.4. Ауақыздырғыштың есебі БКЗ­120­100 қазандығының жылулық есебі  Қолданылған әдебиеттер тізімі 4 4 6 7 8 8 10 11 11 16 17 24 24 25 27 29 32 49 3 ЖАНУ ӨНІМДЕРІ МЕН АУА ЭНТАЛЬПИЯСЫНЫҢ ЖӘНЕ КӨЛЕМІНІҢ ЕСЕБІ 1.1 Жану өнімі мен ауа көлемінің есебі Қатты және сұйық отын үшін теориялық ауаның және жану өнімдерінің көлемінің  м3/кг    есебін   жұмыс   массасының   құрамына   сүйене   отырып,   келесі формулалармен есептейді: ауаның теориялық көлемі                  Vв 0=0,0889(Ср+0,375Sр)+0,265Hp−0,0333Op                      (1) =0,0187(Cр+0,375Sр) жану өнімдерінің теориялық көлемі                         VRO2                              VN2                     VH2O                                              Vг 0 =0,79Vв 0+0,008Nр                                                            (2)                                                               (3) 0 0 =0,111Hр+0,0124Wр+0,0161Vв                                            (4) 0=VRO2+VN2 0 +VH2 O 0                                                  (5) Табиғи   газды   жағу   кезінде   ауаның   және   жану   өнімдерінің   теориялық көлемінің   есебі,   оның   құрамына   кіретін   компоненттердің   пайыздық мәліметтерінің негізінде есептеледі. ауаның теориялық көлемі             Vв 0=0,0476[∑(m+0,25n)CmHn+0,05(CO+H2)+1,5H2S−O2]        (6) жану өнімдерінің теориялық көлемі                                                     VN2 0 =0,79Vв 0+0,01N2                                           (7)                        VRO2                VH2O =0,01(∑CmHn+CO2+CO+H2S)                                         (8) 0 =0,01(∑0,5nCmHn+H2S+H2+0,124dг+1,61Vв 0)                  (9) 4 ¿ 10г/м3 газтәріздес отынның мұндағы, dг – есептік температура 100С кезінде dг ылғалдық   құрамы.   Газарналарындағы   ауа   артықтығының   αі>1   жану өнімдерінің нақты көлемін төмендегі формуламен анықтайды:                                                    Vг=Vг 0 0+1,016(αi−1)Vв                                   (10) Кесте 1. Қыздыру беттеріндегі жану өнімдері көлемінің таблицасы ы с а р е м а к қ ы т т О   ш ы ғ р ы д з ы қ у Б қ ы л а р А ш ы ғ р ы д з ы қ у б ы ғ а м й а   м ы с ы у А р е з й а м о н о к Э ш ы ғ р ы д з ы қ а у А Шаманың атауы 1. Қыздыру беттерінен кейінгі ауа артықтығының коэффициенті,   2. Ауа  артықтығының орташа коэффициенті   ср 3. Ауаның қосындылық сорылымы  (  мV о 3 кг )1 / , ср в 4. Су буының нақты көлемі   ( V ср 016,0  V o OH  OH 2 2  )1 3 мV о в , 5.Газдың толық көлемі    г V  V RO 2  V N 2   ( ср  )1  о V в ,  м3 кг 6. Үшатомды газдың көлемдік үлесі r RO 2  o V RO 2 V Г 7. Су буының көлемдік үлесі   r ОН 2  o V ОН V 2 Г / кг 5 8. Көлемдік үлестің қосындысы  r П r OH r RO   2 2 9. Түтін газдарының массасы G Г  1 р А 100  306,1   ср  o V в , кг / кг 10. Күл бөлшектерінің өлшемсіз концентрациясы  зл р  аА ун 100  G Г , кг / кг 11. Түтін газының меншікті салмағы    G V г г г 1.2 Қазандықтың газ трактысындағы ауа артықтығының коэффициенті Агрегаттың газарнасы бойынша жану өнімдерінің нақты көлемін есептеу үшін   алдымен   оттықтың   жоғарғы   бөлігінде   болатын   ауа   артықтығының коэффициентін  αт  және жеке қыздыру беттеріндегі ауа сорылымдарын  ∆α таңдап алады.  Ауа артықтығының коэффициенті   αт   отынның толық жануын қамтамасыз етуі керек, ол оттық құрылғысының типіне және жағылушы отынның түріне байланысты таңдап алынады.  Кесте 2.  Оттықтан шыға берістегі ауа артықтығының есептік коэффициенті αт  коэффициенті Отындар Оттықтар   Қатты камералық оттықтар қожшығарушы Сұйық камералық оттықтар   қожшығаршы Камералық жартылай жартылай   Антрацит, антрацит пен көмірлер Қалған қатты көмірлер Антрацит, антрацит пен көмірлер Тас және қоңыр көмірлер Табиғи газ Мазут   1,20­1,25* 1,15­1,20 1,20­1,25 1,15­1,20 1,05­1,1** 1,02­1,05*** *Үлкен мәндер – тозаңды ыстық ауамен тасымалдауда және жеке лақтырғыш жанарғылар болуы кезінде алынады. **Егер тығыз газды оттық камерасы болса, онда  αт=1,05  деп алады. ***Тығыз   газды   экранды   оттық   камералары   мен   тығыз   оттықтарда   ∆αт≤0,05   болса,   онда αт=1,02÷1,03  тең. αт   ауа   артықтығының   құрамына   жанарғыға   берілетін   ауа   артықтығының коэффициенті   αгор   және   негізінен   оттықтың   төменгі   бөлігінде   болатын оттықтың   сиретілу   кезіндегі   жұмысында   сырттан   келетін   салқын   ауаның 6 сорылымдары   ∆αт   кіреді.  Таңдап   алынған  жанарғы  арқылы  отынның  жану аймағына келетін ауа артықытығы  αт кезінде                                                      αгор=αт−∆αт                                                   (11) Үрлеумен жұмыс жасайтын тығыз газды оттықтарда оттыққа ауа сорылымдары болмайды.  Қатты   отынды   жағуда   сиретілумен   жұмыс   жасайтын   тозаңдайындау жүйесінде отынның тасымалданушы ортасымен бірге жанарғыға келетін  ∆αпл ауа сорылымдары болады.  Жабық тозаңдайындау жүйесінде ауа сорылымының орташа мәні төменде келтірілген: Диірмен және тозаңжүйесінің сипаттамасы                             ∆αпл Отынды ыстық ауамен кептіретін аралық бункері бар ШБД Оттық газдарымен бірге ауа қоспасымен кептіретін аралық бункері бар ШБД Оттыққа тозаңды тура үрлеуші ШБД Оттыққа тозаңды тура үрлеуші балғалық диірмен Оттыққа тозаңды тура үрлейтін орташа жүрістік валкалық диірмен Диірмен­желдеткіштері бар тозаңжүйесі Бұл   жағдайда   берілген   оттықтан   шыға   берістегі   ауа   артықтығының коэффициентін сақтау үшін жанарғы арқылы оттыққа енгізілетін ыстық ауаның артықтығының коэффициенті  βг.в.  төмен болуы керек: 0,1 0,12 0,04 0,04 0,04 0,20                                                     βг.в.=αгор−∆αпл                                                 (12) Бу қазанының газарнасындағы ауа сорылымдарын келесі кестеден таңдап алады. Кесте 3. Бу қазанының газарналарындағы және тығыз газды емес оттықтардағы есептік суық  ауа сорылымдары  Қыздыру беттері Белгісі Сорылым Заманауи түтіктік немесе қорғаныш қабатты, қож  шахтасының гидравликалық тығыздауышты, тығыз газды  экраны жоқ, қатты отын мен мазутты жағуда қолданылатын  оттық камерасы, D ≤ 320т/сағ Сол секілді, D ¿ 320т/сағ болатын, сонымен қатар,  оттықтың металдық сыртқы қабаты бар буөндіргіштігі кіші  қазандар үшін  Сол секілді, D ¿ 320т/сағ болатын, газмазутты қазандар  үшін Оттықтан шыға берістегі ширмалық қыздырғыш, фестон Көлденең газарнасындағы буқыздырғыштың беті Төмен түскіш конвективтік шахтадағы буқыздырғыштың беті ∆αт ∆αт ∆αт ∆αш ∆αг.г ∆αпе 7 0,08 0,05 0,03 0 0,03 0,03 (жеке негізгі және аралық буқыздырғыштың) Ауысым аймағы (бір немесе екі пакет) Бірсатылы экономайзер Екісатылы экономайзер, әрбір сатының бетіне  Түтікті ауақыздырғыш, әрбір сатының бетіне Регенеративтік ауақыздырғыш ∆αп.з. ∆αэк ∆αэк ∆αвп ∆αр.вп 0,03 0,02 0,02 0,03 0,20 1.3 Жану өнімдері мен ауа энтальпиясының есебі Отынның   барлық   түрі   үшін   ауаның   және   жану   өнімдерінің   теориялық  0С   біле   отырып, көлемінің   энтальпиясын   есептік   температурасын   ϑ   анықтауға болады, кДж/кг немесе кДж/м3: ,                                                              Hв 0=Vв 0cвϑ                                      Hг 0=(VRO2 cRO2 (13) +VH2O 0 cH2O+VN2 0 cN2)ϑ                             (14) Ауа артықтығы  α>1  кезіндегі жану өнімінің энтальпиясы                                             Hг=Hг 0+(α−1)Hв 0+Hзл                                       (15) ,   cRO2   cH2O , cN2 Жоғарыдағы   формулалардағы:   cв ,   –   ауаның, үшатомды   газдың,   су   буының   және   азоттың   тұрақты   қысымдағы жылусыйымдылықтары   кДж/(м3К),   олардың   мәнін   2.2   таблицасынан   алады; Hзл  – күлдің энтальпиясы.                                              Hзл=0,01аунАрсзлϑ                                                  (16) мұндағы   сзл   –   күлдің   жылусыйымдылығы,   кДж/(кгК).   Ауаның   және   жану өнімдерінің энтальпиясының нәтижелері төмендегі таблицаға жазылады.  Жану өнімдерінің энтальпиясының есептеуден кейінгі мәнндерін кестеге жазады. БУ ҚАЗАНЫ ЖҰМЫСЫНЫҢ ҮНЕМДІЛІГІ.  Қазанға кететін отын шығыны 8 2.1.Пайдалы әсер коэффициенті және жылу жоғалтулар Жобаланушы бу қазанының пайдалы әсер коэффициенті, кері баланс арқылы  анықталады, %                                   ηk=100−(q2+q3+q4+q5+q6)                                   (17) Шықпа   газдарының   жылу   жоғалтуы   q2  бу   қазанынан   кететін   газдың   таңдап алынған   температурасына   және   ауа   артықтығына   тәуелді   және   мына формуламен анықталады:                                               q2= (Hух−αухHхв 0 )(100−q4) р Qр (18) мұндағы,   Hух   –   шықпа   газдарының   энтальпиясы,   кДж/кг   немесе   кДж/м3; ауақыздырғыштан   кейінгі   жану   өнімдерінің   ауа   артықтығы   бойынша   23 таблицасынан   ϑух  көмегімен анықталады;  Hхв αух=1  болса салқын ауаның энтальпиясы:  – есептік температура tхв мен 0                                                    Hхв 0 =cвtхвVв 0 0=1,32tхвVв                                    (19) р Qр ­ жағылатын отынның нақты жылулығы, кДж/кг (кДж/м3). Жалпы отынның нақты жылулығы мына формуламен анықталады:                              Qр р=Qн р⋅103+Qтл+Qвнш+Qп.ф−Qк                                   (20) р⋅103 р=Qн . Күшті ылғалды қатты отын үшін, егер Wр>1,6 Отынның көптеген түрлері үшін, әсіресе құрғақ және азкүкіртті қатты отын мен газды отын үшін   Qр р Qн мен температурасына тәуелді физикалық жылулығы  Qтл  ескеріледі.                                                          Qтл=cтлtтл                                                       (21)   болса, және сұйық отынның жануға түсетін отынның жылусыйымдылығы 9 Қатты   отын   үшін   жаз   мезгілінде   tтл=¿ 200С   деп   алынады,   ал   отынның жылусыйымдылығы                                    стл=0,042Wр+стл с (1−0,01Wр)                                    (22) с Отынның құрғақ массасының жылусыйымдылығы  стл : қоңыр көмір үшін 1,13; тас көмір үшін 1,09; А, ПА және Т көмірлері үшін 0,92 кДж/(кгК) тең болады. Қыс мезгілінде  tтл=¿ 0 0С деп, ал физикалық жылулық ескерілмейді.  Сұйық   отынның   (мазуттың)   температурасы   қазанның   форсункасында   жұқа м=¿ 90­140  0С тозаңдастыруды қамту үшін жоғары болуы керек. Әдетте ол   tтл құрайды. Мазуттың жылусыйымдылығы                                                     cтл                                         (23) Калориферде   ауаны   алдын   ала   (сыртқы)   қыздыру   болатын   жағдайда,   оның қазандықтың   ауақыздырғышқа   келмей   жатып,     Qвнш   қыздырылуына   нақты жылулықты қосады:                                   Qвнш=(βг.в+∆αвп)(Hвп                                           (24) м м=1,74+0,0025tтл 0 ) 0 −Hх.в мұндағы,   βг.в   = αгор−∆αпл   –   теориялық   қажеттіге   ыстық   ауаның   сандық қатынасы;   αгор=αт−∆αт ;   ∆αвп   (жоғарыдағы кестеден алады);   Hвп 0 ⋅tг.в.∙Vв –ауақыздырғышқа кіре берістегі салқын ауаның теориялық көлемінің   =1,32 0 энтальпиясы. Мазутты   тозаңдастыру   үшін   қажетті   бумеханикалық   форсунканы   пайдалану кезінде қазандықтың оттығына қыздырылған мазутпен бірге жалпы станциялық магистральдан бу да келеді. Ол оттыққа қосымша жылулықты    Qп.ф  енгізеді, кДж/кг, ол мына формуламен анықталады:                                                     Qп.ф=dп(hп−2380)                                        (25) мұндағы,   dп   – 1кг мазутқа арналған будың меншікті шығыны, кг/кг;   hп   – форсункаға келетін бу энтальпиясы, кДж/кг. 10 Мазутты тозаңдастыруға қажетті бу параметрлері әдетте 0,3­0,6МПа және 280­ 350 0С болады; номинал жүктеме кезіндегі будың меншікті шығыны  dп=¿ 0,03­ 0,05.  Отынның   химиялық   және   механикалық   шала   жануынан   болатын   жылу жоғалтулар (   q3+q4 ) отынның түріне және оны жағу әдісіне тәуелді болады, яғни бұл жағдайда  q3=¿ 0, ал  q4=¿ 1­1,5 [4.6 таблицасынан аламыз].  Қазанның   сыртқы   беттері   арқылы   сыртқы   салқындаудан   болатын   жылу жоғалтулар  q5  мәні үлкен болмайды, қазанның номинал буөндіргіштігі өскен сайын кемиді, бұл төмендегі тәуелділіктерде көрінеді: егер  Dном=42÷250 кг/с (160­900т/сағ) болса,                                               q5 (26) егер  Dном≥ 250кг/с болса, н=(60/Dном) 0.5/ lgDном                                                             q5 н=¿ 0,2% Номиналдан   ерекшеленетін   жүктемелерде   жылу   жоғалту   q5   төмендегі формуламен есептеледі: (27)                                                            q5=q5 нDном /D (28) Шығарылушы   қождың   физикалық   жылудың   жоғалтуы,  %   қатты қожшығаруда шамасы көп болмайды, және ол көпкүлді отындар үшін ескеріледі, егер   Ар   ¿ 2,5 Qн   МДж/кг  бірлігімен  бейнеленеді.  Қождың физикалық   жылулығымен   болатын   жылу   жоғалту   есебі   мына   формуламен есептеледі ,  мұндағы   Qн р р   q6 ,                                                          q6= aшл(ct)шлAр р Qр мұндағы,   aшл=1−αун –   оттық   камерасындағы   қожшығару   үлесі;   қождың энтальпиясы,  tшл=¿  6000С болса, онда  (ct)шл=¿  560кДж/кг тең.  (ct)шл   – (29) 11 Сұйық қожшығаруда ағып жатқан  қождың температурасы   tшл=¿   t3 +1000С. Отын күлінің балқуының бастапқы температурасы  t3  бастапқы мәліметтерде берілген. Ағып жатқан қождың энтальпиясы есептік температураның көмегімен анықталады:  tшл , 0С .........................................................    1300     1400     1500     1600  (ct)шл , кДж\кг ...........................................    1380     1590    1760      1890 2.2.Отын шығынын анықтау Бу   қазанының   оттық   камерасына   берілетін   отын   шығыны,  В,   кг/с,  отынның жануы кезіндегі пайдалы жылубөліну мен бу қазанының жұмысшы ортасының жылуқабылдағыштығы арасындағы баланс арқылы анықтауға болады:               BQр рηк=Dпе(hп.п−hп.в)+Dвт(hвт ''−hвт ' )+Dпр(hкип−hп.в)               (30) ' '',hвт мұндағы,  Dпе  – қазанның есептік буөндіргіштігі, кг/с;  hп.п ,  hп.в ,  hкип  – аса қызған будың, қоректік судың және бу қазанының барабанындағы қайнаған судың   энтальпиялары,   кДж/кг;   энтальпиялар   сәйкес   денелердің   яғни,   судың және   будың   температураларының   көмегімен   анықталады;   Dвт   –екіншілік қыздырылатын будың шығыны, кг/с;   hвт   ­ қыздырғыштан шыға берістегі және   кіре   берістегі   екіншілік   қыздырылатын   будың   энтальпиялары,   кДж/кг; Dпр  – Барабанды бу қазанынан үрленуші судың шығыны, кг/с:                                                     Dпр=0,01pDпе                                                   (31) мұндағы,  p  – қазанның үздіксіз үрленуі, %В.  Оттық   камерада   отынның   жануы   кезінде   түзілетін   газдың   толық   көлемі жағылған отынның саны Вр, кг/с  мен 1 кг отынның жануы кезінде пайда болатын газ көлеміне көбейтіндісі арқылы анықталады. Жанған отынды отынның есептік шығыны Вр деп атайды, оның сандық мөлшері, егер механикалық шала жану  q4 бар болса, отынның толық шығынынан В аз болады:                                                       Bp=B(1−0,01q4)                                            (32) 12 ОТТЫҚ КАМЕРАСЫНЫҢ ЖЫЛУЛЫҚ ЕСЕБІ. 3.1.Оттық камерасының өлшемдерін анықтау және жанарғыны орналастыру Оттық   камерасының   жылулық   есебінің   мақсаты   оның жылуқабылдағыштығын,   оттық   көлемі   мен   экран   беттерінің   қажетті сәулеқабылдағыш   өлшемдерін   анықтау   болып   табылады,   бұл   берілген   мәнге дейін жану өнімдерінің температурасын төмендетуге мүмкіндік береді.  Оттықтың   есебін   орындау   үшін   оның   алдын   ала   эскизі   жасалады,   ол жобада берілген  қазандық  түрінің оттық камерасының эскизіне  жақын  болып келуі мүмкін. Бірақ көбінесе есептелуші   оттықтың эскизі сызбадағы эскизден айтарлықтай ерекшеленеді.  Оттық   камерасының   көлемі   қабырғаның   экрандық   түтіктерінің   остік жазықтығымен   және   фестон   түтіктерінің   бірінші   қатары   арқылы   өтетін жазықтықтың маңдайшасымен, суық воронка биіктігін жартыға бөліп тұратын көлденең ширма жазықтығымен шектеледі.  Сурет 1. Оттық камерасының есептік өшемдері: 13 а,б – құрғақ қожшығаруы бар қатты отындарға арналған оттық камералар; в,г – сол сияқты тек газ бен мазут үшін; д ­ сол сияқты сұйық қожшығаруы бар қатты отын   үшін;   hт,   hпр,   hх.в.  –   оттықтың,   оның   призмалық   бөлігінің   және   суық воронканың   есептік   биіктіктері;   hш,   hг.о  –   артқы   экран   жазықтығының   газ әйнегінің және ширманың биіктігі; сш – (газ жүрісі бойынша) ширманың тереңдігі; hк.г, hх.о  – салқындату камерасы мен жану камерасының биіктігі; lш  – көлденең ширманың ұзындығы. Экран құбырының осі бойынша оттықтың қимасы, fт  , м2 отынның жануы  BQн кезінде   бөлінетін   толық   жылу   мен   оттық   қимасының   жылулық   кернеуінің қимасын  qf   негізге ала отырып анықтайды: р p                                                           fт=BQн p р/qf                                                   (33) p qf   есептік жылулық кернеу отынның түріне, оны жағу қуатына және оттық камерасының жылулық қуатына тәуелді болады. Оттықтың қимасындағы шекті жылулық кернеуді  qf  төмендегі таблицадан алады.  Кесте 4. Оттық қимасындағы шектік жылулық кернеу а.Қатты қожшығарғыш оттықтар Отын Жылукернеуі,  qf , МВт/м2 Жанарғының Жанарғының фронталь орналасуы қарсы орналасуы Жанарғының тангенциал орналасуы Биіктігі бойынша жанарғыларды орналастыру Бірярустық Екі­үшярустық Қожданушы тас және қоңыр  Қожданушы тас және қоңыр  көмірлер Қожданбайтын тас көмірлер Фрезерлік шымтезек 1,75 2,90 2,90 2,30 3,50 ­ көмірлер Қожданбайтын тас көмірлер Эстон қойтасы 3,50 6,40 2,30 б.Сұйық қожшығарғыш және газмазуттық оттықтар 3,50 4,70 1,75 Отын Антрациттер, жартылай антрациттер, әлсіз көмірлер Тас және қоңыр көмірлер Табиғи газ және мазут 14 ­ 2,90 ­ 2,50 6,40 2,30 Жылукернеуі,  qf , МВт/м2 5,2 6,4 9,3 Е с к е р т у. Қожданушы тас көмірге жатады: донецкий ГСШ, кизеловский Г және үгінділері, кемеровский СС, қожданатын тас көмірге – экибастузский СС, егоршинский А, куучекинский СС, ткварчельский Ж; қалған тас көмірлер үшін  qf  мәнін қожданушы мен қожданбайтын тас көмірлердің арасындағы мәнді алу керек. p=qf   есептік   мәні   буөндіргіштігі   D >950т/сағ   болатын   қуатты   қазандықтар   үшін qf ұсынылады.  Басқа жағдайларда                                                       qf p=(0,7÷0,9)qf                                              (34) p qf  мәні неғұрлым жоғары болған сайын, оттық қимасы төмен болғанмен, оның биіктігі жоғары болады.  Сұйық   қожшығаруда,   газ   бен   мазутты   жағу   кезінде,   сонымен   қатар,   қатты қожшығаруда   және   жанарғының   бірярусты   орналасуында   оттық   камерасының тереңдігі, b жанарғы амбразурасының шықпа бөлігінің диаметрінің мәніне, яғни 5­7   тең   алынады   (ал   кіші   мәндер   –   газ   бен   мазутты   жағуда   алынады). Жанарғының саны мен амбразураның диаметрі келесі таблицадан алынады.  Кесте 5. Құйынды оттықтарды орналастыру мен олардың саны Номинал буөндіргіштік, D, кг/с (т/сағ) Құйынды оттық саны мен орналасуы Жанарғының шықпа фронталь, дана амбразурасының диаметрі* , Dа , мм қарсы, дана 33­61 (120­220) 89­117 (320­420) 139­178 (500­640) 264­333 (950­1200) 445 (1600) 700 (2500) 3­4 6­8 8­12 ­ ­ ­ 4­6 6­8 8­12 12­16 12­16 24­32 850 950 1150 1150 1350 1350 1350 1600 1600 Тураағындық жанарғылар, бұрыштық** , дана 4­8 8­12 12­16 16­24 24­32 24­32 *Газмазуттық жанарғы үшін диаметр 1,3­1,4 есе азаяды. **Тек қана қатты отын үшін ғана қолданылады. Жанарғының   көпярусты   орналасуында   (қатты   қожшығаруда)   оттық камерасының тереңдігі қосымша жанарғы ярусының санына тәуелді болады: 15 b=(6÷7)Daφя                                            (35) мұндағы,  φя  – ярус санына түзету коэффициенті, 1,2; 1,3 және 1,45 бұл ярус саны   сәйкесінше   2,   3   және   4   тең   болса   таңдап   алынады.   Оттықтың   жалпы қимасын және оның тереңдігін анықтап алғаннан соң, жарықтағы оттықтың енін аламыз, м:                                                                  a= fт∕b (36)            Оттық   камерасының   ені,   төмендегідей өседі ( Dном≤185кг/с  қазандары үшін):   a,   м,   буөндіргіштіктің   өсуімен   бірге,   шамамен                                                                      a=mDном 0,5 (37) мұндағы,  m  егер    Dном=¿ 33 ÷ 45кг/с (120­160т\сағ) болса 1,1тең, ал егер Dном=¿ 55 ÷ 185кг/с (200­670т/сағ) болса, 1,3 тең деп алынады. Ал жоғары қуатты   қазандықтар   үшін   ( Dном>185кг/с )   оттық   камерасының   ені   мына формуламен анықталады:                                                                   a=mDном 0,1 (38) мұндағы, қатты отын үшін   m=¿ 12,6 табиғи газ бен мазут үшін 10,7 тең.  Оттық камерасының көлемі оның таңдап алынған қимасының негізінде оттықтың биіктігін анықтауға мүмкіндік береді. Ол буөндіргіштікке және оттық көлемінің шекті   жылулық   кернеуіне   qv  тәуелді   болады.   qv­ның   мәні   келесі   таблицадан алынады. Кесте 6. D ¿ 21кг/с (75  т/сағ) кезіндегі камералық оттықтардың есептік сипаттамалары Оттық құрылғысының түрі Отын а. Қатты отын (q3=0) Оттық көлемінің шекті жылулық кернеуі,  qV , Жылу жоғалту, q4 , % Оттықтан күлдің шығарылу үлесі, 16 Қатты қожшығаруы бар камералық отттықтар Сұйық қожшығаруы бар камералық оттықтар Антрациттер Жартылай антрациттер Әлсіз көмірлер  Тас көмірлер Көмір байытудың қалдықтары Қоңыр көмірлер Фрезерлік шымтезек Қойтастар Антрациттер және жартылай  антрациттер Әлсіз көмірлер Тас көмірлер Қоңыр көмірлер 145 185 185 210 б.Отын – жанармай газдар мен мазут кВт/м3 140 160 160 175 160 185 160 115 αун 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,85 0,8 0,8 0,7­0,8 6 4 2 1­1,5 2­3 0,5­1 0,5­1 0,5­1 3­4 1,5 0,5 0,5 Отын Оттық көлемінің шекті жылулық кернеуі,  qV , кВт/м3 Мазут Табиғи,  ілеспе және кокс газдары  290 350 Жылу жоғалту, q3+q4  , % 0,1­0,5 0,1­0,5 Сондықтан ең алдымен оттықтың шекті минимал көлемін табу керек.                                                                                                                                    Vмин (39) т =BрQр н∕qV '' Оттық камерасының есептік көлемі әрдайым минималдан үлкен болады, және ол '' таңдап алынған оттық камерасынан шыға берістегі газ температурасына   ϑт тәуелді болады.  ϑт төмендеуі оттық камерасы көлемінің және қабырға бетінің жоғарылауына   байланысты.   Оттықтың   есептік   көлемі   алдын   ала   келесі формулалар арқылы анықталынып алынады: қатты отындар үшін                                                     Vт                                 (40) р=(3− 625)( 28 р)0,5 Qн Vт '' ϑт мин газ бен мазут үшін                                                           Vт р=(3− 17 '' ϑт 700)Vт мин                                       (41) Оттық   көлемінің   есептік   жылулық   кернеуі,   кВт/м3,   алынған   мәліметтерге негізделе отырып, келесідей есептеледі:                                                          qV p=BQн р р∕Vт                                              (42) т р>Vмин   шарты орындалуы керек.  Есептеулердің соңында  Vт Есептің   әрі   қарай   есептелінуі   үшін   оттық   камерасын   биіктігі   бойынша   үш аймаққа бөлу ыңғайлы болып табылады: суық воронкаға (қатты қожшығарушы оттықтар үшін), призматикалық бөлікке – суық воронканың басынан шығыңқы ширмаға дейін (немесе көлденең түбі) және шығыңқы ширманың биіктігіне тең болып   келетін   және   кішірейтілген   бойлық   қимасы   болатын   жоғарғы   бөлікке. Оттық камерасы қабырғасының есептік беті  Fст  деген ол оттық камерасының белсенді   көлемін   шектейтін   бетті   айтады.   Егер   оттық   камерасының   есептік көлемі   Vт экран ауданынсыз) мына формуламен анықтайды:   белгілі болса, онда оның қабырғасының толық бетін (екіжарықты р р                                                          Fст р≈7(Vт р) 2 3 (43) 3.2. Оттық камерасының жылулық сипаттамасы Оттық   камерасының   экрандарына   жылуды   беру   негізінен,   жалынның жоғары температуралы ядроның сәулеленуінің есебінен, сонымен қатар, оттық көлемін толтырушы үш атомды газ және жанған күл бөлшектері есебінен жүзеге асырылады. Оттықта берілетін жылудың жалпы саны жану аймағындағы пайдалы жылубөліну   мен   оттықтан   шыға   берістегі   газ     энтальпиясының   арасындағы айырмамен анықталады.  Оттық   камерасындағы   пайдалы   жылубөліну   Qт  ауаның   сыртқы қыздырынуының жылуымен оттық жоғалтуларын ескермегендегі отынның нақты жылулығымен   оттыққа   келетін   ыстық   ауаның   жылулығы,   және   конвективтік шахтадан   алынған   рециркуляция   газдарының   жылулықтары   арасындағы қосындылармен анықталады:                             Qт=Qр р100−q3−q6 100 +Qв−Qвнш+rHг.отб                                   (44) 18 Ауаның жылулығы ыстық ауаның жылулығынан және салқын ауаның кішігірім жылу сорылымдарынан тұрады:                             Qв=(αт−∆αт−∆αпл)Hг.в. 0 +(∆αт+∆αпл)Hх.в. 0                       (45) мұндағы,  αт ,   ∆αт,   ∆αпл  мәндерін жоғарыдағы бөлімнен алады.                                              Hг.в. 0 0 =1,32∙tг.в.Vв ; (46) Адиабаталық   (калориметриялық)   жану   температурасы,   Та  барлық   пайдалы жылубөліну     жану   өнімдерімен   пайдаланылса   ғана   ескеріледі.   Ол   нақты шарттарда   қол   жетімсіз   болып   саналатын   газдың   максимал   есептік температурасына сәйкес келеді.  '' Оттықтан шыға берістегі газ температурасы  ϑт  отынның сипаттамасына сәйкес таңдап алынады. Қатты отын үшін газ температурасы келесі қыздыру беттерінің қождану шарттарын ескерту шартынан таңдап алынады. Мазут пен табиғи   газды   жағу   кезіндегі   оттықтан   шыға   берістегі   газ   температурасы радиациялық   және   конвективтік   жылуалмасудың   оптимал   қатынасынан алынады, жоғары буөндіргіштікті қазандықтар үшін (D ≥ 500т/сағ) болса, онда ''=1200÷1250℃ .   Төмен ''=1300÷1350℃ ,   ал   басқа   жағдайларда   ϑт ϑт түсіргіш   шахтаның   тығыз   конвективтік   қыздыру   беттерінің   алдындағы бұрылыстық камерадағы газ температурасы 950 ÷ 1000 ℃   жоғары болмау керек. Оттықтың меншікті жылуқабылдауы, кДж/кг                                                        Qл=φ(Qт−Hт '')                                              (47) мұндағы,   φ  – қыздыру бетімен қабылданып алынатын газдың жылулық үлесін ескеретін жылуды сақтау коэффициенті: 19 φ=1− q5 ηк+q5 (48) ''=4146  деп аламыз, энтальпиялар кестесінен алынады. Hт 3.3. Оттықтағы жылуалмасудың есебі Оттық камерасы қабырғасының беті оттық көлемін толтыратын  жанған жану өнімдері   мен   қабырғалық   экрандардағы   беттер   арасындағы   жылуалмасу теңдеулері арқылы анықталады: 3√ 1 M2( Tа Tт                                          Fст= 1011BpQл 5,67MξтψсрTт 3 ''Tа (49) ''−1)2 '' мұндағы,  Tа  және  Tт  ­ жанудың абсолют адиабаталық температурасы және ''+273 К;    M  ­ оттық оттықтан шыға берістегі газ температурасы, К;   Tа=ϑа камерасының   биіктігі   бойынша   жалынның   қатыстық   орнын   ескеретін коэффициент   M=0,5 ;   ψср   –   экранның   жылулық   тиімділігінің   орташа коэффиценті;   ξт   – оттық камерасындағы ортаның сәулелену коэффициенті. M  мәні отынның әр түрін жаққанда әр түрлі қолданылады: жоғары   реакциялы   қатты   отынды   (тас   және   қоңыр   көмірлер,   қойтастар, шымтезек) жағу кезінде           M=0.59÷0.50Xт                              (50) азреакциялы қатты отынды (А, ПА, Т) камералық жағу кезінде, сонымен қатар, күлділігі жоғары тас көмірлер (екібастұз секілді)                                                                  M=0,56÷0,50Xт газ бен мазутты жағуда  (51) 20