24 | 10 | 2019
Новости рынка:

F.A.Q. о котлах и отоплении

Влияние накипи и сажи на теплопередачу в котле

Дата добавления:
31.01.2015
Хиты:
3270
Рейтинг:
 
Голосовать:
Хорошо - Плохо

Ответ

Рассмотрим влияние накипи и сажи на теплопередачу в котле, используя данные нормативного метода расчета котлов. Принимаем толщину стенки трубы стального водотрубного котла δ1 = 3,5 мм, а отложившиеся на ней слой накипи толщиной δ2 = 2 мм и слой сажи δ3 = 1мм. Коэффициенты теплопроводности стенки λ1, накипи λ2 и сажи λ3соответственно принимаем равными 39; 0,1 и 0,05 ккал/(м∙ч∙град) [45; 0,116 и 0,058 Вт/(м2∙К)]. Значения коэффициентов теплоотдачи: от газов к стенке α1 =20 ккал/(м2∙ч∙град) [23,2 Вт/(м2∙К)]; от стенки к воде α2 = = 6700 ккал/(м2∙ч∙град) [1160 Вт/м2∙к]. Температуру газов принимаем равной tгаз = 800 °С, воды t = 90 °C.
Расчеты производим для чистой и загрязненной стенок стального котла.
А. Стенка котла чистая
Найдем коэффициент теплопередачи
K = (l/α1 + δ1/λ1+l/α2)-1 =(1/20 + 0,0035/39 + 1/6700)-1 = 19,9ккал/(м2∙ч∙град) =23,1Вт/(м2∙град)
и тепловой поток через стенку
q = K•Δt = 19,9∙(800-90)= 14129 ккал/(м2∙ч) = 16429 Вт/(м2).
Определим температуру наружной поверхности стенки трубы, воспользовавшись формулой 
tст = tгаз – q/ α1 =800 – 14129/20=94 °С.
Из расчета видно, что при чистой стенке, котла температура ее мало отличается от температуры воды внутри котла.
Б. Стенка котла загрязненная
Повторив весь расчет, найдем
K = (l/α1 + δ11 + δ22+ δ33 +l/α2)-1 =(1/20 + 0,0035/39 + 0,002/0,1 + 0,001/0,05 + 1/6700)-1 = 11,1 ккал/(м2∙ч∙град) =12,9 Вт/(м2∙град)
q = KΔt = 11,1∙(800-90)= 7881 ккал/(м2∙ч) = 9164 Вт/(м2)
tст = tгаз – q/ α1 =800 – 7881/20=406 °C
Из расчета видно, что отложение сажи нежелательно тем, что она, обладая малой теплопроводностью, затрудняет передачу теплоты от топочных газов к стенкам котла. Это приводит к перерасходу топлива, снижению выработки котлами пара или горячей воды.
Накипь, имея малую теплопроводность, значительно уменьшает передачу теплоты от стенки котла к воде, в результате чего стенки, сильно перегреваются и в некоторых случаях; разрываются, вызывая аварии котлов.
Сравнивая результаты расчета, видим: теплопередача через загрязненную стенку уменьшилась почти в два раза уменьшилась количество тепла, температура стенки трубы поверхности котла при накипи возросла до опасных, по условиям прочности металла, пределов, что может привести к разрыву трубы. Этот пример наглядно показывает необходимость регулярной очистки котла как от накипи, так и от сажи или золы. Также из примера видно, что ухудшение теплообмена зависит от величины отложений и никак не зависит от величины диаметра трубы.

ООО Котельный завод производит водогрейные котлы в которых учтены все возможные механизмы повышения теплопередачи. Для удобство регулярной очитски поверхностей нагрева котельного блока в обшивке котла изготавливаются люки и двери. Для уменьшения отложения накипи солей на внутренних поверхностях нагрева при проектировании закладываются высокие скорости теплоностителя.

Категория

Поиск ответов
На правах рекламы
Лента новостей
Комментарии
  • Иван 2 недели назад
    Обычно, если вентилятор в порядке, на плате меняется соответствующее ...

    Подробнее...

     
  • Алексей Дедюлин 2 месяца назад
    Поправлю – не чтобы избавиться, а для профилактики ее возникновения ...

    Подробнее...