Располагаемое тепло и теоретическая температура горения

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Для определения располагаемого тепла необходимо знать теплотворную способность топлива, которая для приведённого выше состава топлива согласно лабораторному анализу равна:

Qh == 6 880 ккал/кг.

Количество топлива, сжигаемое на 1 м2 площади колосниковой решетки в 1 час, по приведённому выше опыту равно:

у = 300 кг/м2 час.

Паровоз типа 159 имеет площадь колосниковой решётки 1? -0,718 ,«2; следовательно, часовой расход топлива будет

Bh = у R = 300 0,718 = 215,4 кг,

принимаем 216 кг.

Количество тепла, выделяемого в 1 час при сжигании топлива, называемое располагаемым теплом, определяется из выражения

Для нашего конкретного случая тепло, выделенное топливом, будет .равно

Ро = 215,4 6 880 = 1 486 000 ккал/час.

Строго говоря, к этому теплу следует прибавить тепло, вносимое с воздухом, необходимым для горения. Однако далее при очень высокой наружной температуре это тепло по сравнению с QQ ничтожно мало, и поэтому при обычных расчётах им пренебрегают; иными словами, температуру наружного воздуха принимают равной нулю.

При отсутствии в топке тепловых потерь всё располагаемое тепло пошло бы на повышение температуры газов. Наибольшая температура, которая устанавливалась бы в огневой коробке, может быть определена из уравнения тепла

Q0 = BhQpH = Mt0 + Ntl, (23a>

откуда

, _-м±V'w+WQo

Эту температуру называют теоретической температурой горения.

Теоретическая температура горения не зависит от расхода топлива, так как расход топлива входит множителем в обе части уравнения, т. е.

Qo = BhQu = BhG„c t0 + Bßb btl.

Теоретическая температура горения, как установлено, зависит от избытка воздуха, т. е. с увеличением его она падает. Для нашего примера коэфициенты уравнения кривой тепла будут иметь следующие значения:

, ^, = 0,5499 -^^ + 0,0021.70,2 +

+ 0,0406 3,62 + 0,0045 -5,11 = 3, 387; 70 9

ОьЬ = 0,0000445- ГГД^ГТ7 + 0,0000013 70,2+

+ 0,0000044 ■ 3,72 + 0,0000005 - 5,11 = 0,0003666. Коэфициенты

М = Bh Gh с = 216 3,387 = 732; N = В„ G„ 5 = 216 0,0003666 = 0,0792. Подставляя полученные значения в уравнение (23а), получим 1486 000 = 732 10 + 0,0792 1%,

откуда температура горения

, _ - 732 + 1731^ТГ07б792 1 48^000

Г0 - 2 0,0792 ' ~ 1ЬШ *

У ширококолейных паровозов теоретическая температура горения при нормальных рабочих условиях на угольном отоплении колеблется в пределах = 1450 4- 1700". Теоретическая температура горения для нефти будет несколько выше подсчитанной нами, а при дровяном и торфяном отоплении она будет ниже.

⇐ | Количество воздуха, необходимое для горения, и коэфициент избытка воздуха | | Паровозы узкой колеи (750мм) | | Потери тепла от химической неполноты сгорания и механические потери | ⇒