На судах с главными дизельными или газотурбинными двигателями применяются вспомогательные котельные установки, в состав которых, как правило, входят вспомогательное и утилизационные котлы. Вспомогательные котлы работают на топливе, сжигаемом в топке, и обеспечивают паром вспомогательные потребители.
Такими потребителями независимо от типа главного двигателя могут быть: паровые вспомогательные механизмы, аппараты (турбогенераторы, турбонасосы, испарители); паровые подогреватели воды, топлива, масла, воздуха, жидкого груза, запаса топлива, воды в системе мойки танков; оборудование, служащее для удовлетворения бытовых нужд в паре (системы отопления, бани, ).
Котлы, вырабатывающие пар на основе теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в топке, представляют собой агрегат, в состав которого входят: непосредственно котел с парообразующими элементами, топка, топочное устройство, котельная арматура и контрольно-измерительные приборы (КИП). Совместно с котельным агрегатом они образуют котельную установку.
Тепловой расчет вспомогательного котла
1.1 Состав рабочей массы топлива принимается из приложении 1:
1.1.2. Теоретический объем воздуха:
1.1.3.Теоретический объем азота:
1.1.4.Объем трехатомного газа:
1.1.5. Теоретический объем водяного пара:
1.1.6. Объем водяного пара:
1.1.7. Полный объем продуктов сгорания:
1.1.8. Объемные доли трехатомных газов:
1.1.9. Суммарная объемная доля трехатомных газов:
Определение энтальпии продуктов сгорания
1.2.1. Определение энтальпии продуктов сгорания проводится табличным способом. Величины изобарической объемной теплоемкости принимаются соответственно для значений температур через 100 из таблицы, даны в приложении 2.
1.2.1. Энтальпия воздуха:
1.2.3. Энтальпия продуктов сгорания, когда коэффициент избытка воздуха
1.2.4. При энтальпия продуктов сгорания:
Результаты расчетов записаны в следующем таблице.
Таблица 1
170,03
273, 74
129,58
1145,48
150,52
246,85
357,46
575,51
259,92
2297,69
304,46
499,31
558,81
899,68
392,01
3465,36
462,72
749,02
771,88
1242,72
526,72
4656,20
626,56
1027,55
994,35
1600,90
663,8
5867,99
794,85
1303,55
1224,66
1971,70
804,12
7108,42
968,88
1588,96
1461,88
2353,62
947,52
8376,07
1148,84
1884,09
1704,88
2744,85
1093,6
9667,42
1334,4
2188,41
1952,28
3143,17
1241,64
10976,09
1526,13
2502,85
2203,5
3547,63
1391,7
12302,62
1722,9
2825,55
2458,39
1543,74
13646,66
1925,11
3157,18
2716,56
4373,66
1697,16
15002,89
2132,28
3496,93
2976,74
4792,55
1852,76
16378,39
2343,64
3843,56
3239,04
5214,85
2008,72
17757,08
2559,2
4197,08
3503,1
5639,99
19147,44
2779,05
4557,64
3768,8
6067,78
2324,48
20548,40
3001,76
4922,88
4036,31
6498,45
2484,04
21958,91
3229,32
5296,08
4304,7
6930,56
2643,66
23369,95
3458,34
5671,67
4574,06
7364,23
2804,02
24787,53
3690,37
6052,20
4844,2
7799,16
26210,6
3925,6
6437,98
Таблица 2
1,669
132,43
1483,21
0,074
1,743
3,372
266,36
2983,23
0,149
3,521
4,403
402,69
4510,2
0,225
4,638
6,926
541,76
6067,71
0,303
7,229
8,772
684,1
7661,92
0,383
9,155
10,669
829,74
9293,088
0,464
11,133
12,613
978,32
10957,18
0,547
13,16
13,800
1129,12
12646,14
0,632
14,432
16,622
1282,32
14361,98
0,718
17,34
19,007
1437,3
16097,76
0,804
19,811
20,761
1594,89
17862,76
0,893
21,654
22,945
1753,44
19638,52
0,981
23,926
25,178
1914,25
21439,2
1,071
26,249
27,050
2076,2
23253,44
1,162
28,212
29,344
2238,9
25075,68
1,253
30,597
31,539
2402,88
26912,25
1,345
32,884
33,753
2567,34
28754,208
1,437
35,19
35,972
2731,86
30596,86
1,529
37,501
38,203
2898,83
32466,89
1,623
39,826
40,447
3065,6
34334,72
1,716
42,163
На основании полученных результатов строим I-t диаграмму для продуктов сгорания.
Определение величин для расчета теплового баланса и расхода топлива.
1.3.1. Энтальпия топлива:
1.3.2. Низшая теплота сгорания топлива из приложении 1.
1.3.3. Энтальпия питательной воды:
1.3.4. Располагаемая теплота топлива:
1.3.5. Энтальпия кипящей воды определяется из графика в зависимости от давления в пароводяном коллекторе:
1.3.6. Скрытая теплота испарения воды определяется из соответствующей таблицы в зависимости от давления .
1.3.7. Энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллекторе:
1.3.8. Расход топлива:
1.3.9. Объем топки:
1.3.10. Число форсунок принимается N=1.
1.3.11. Расчетная производительность одной форсунки:
1.3.12. Давление продуктов сгорания принимается Р=0,1МПа.
1.3.13. Скорость воздуха в отверстии фурмы принимается
1.3.14. Расход воздуха через отверстие фурмы:
1.3.15. Живое сечение отверстия фурмы:
1.3.16. Диаметр отверстия фурмы:
1.3.17. Принимая диаметр мм, округляем до ближайшей величины, делящейся на 20.
1.3.18. Действительная скорость воздуха в отверстии фурмы: