Azərbaycan Dövlət İqtisad Universiteti (unec) “Mühəndislik və tətbiqi elimler” kafedrasının dosenti tex e. n. İsmayıl-zadə M. H

1.QAZAN QURĞUSUNUN İSTİLİK BALANSI.
Qazan qurğularında yanacaq yandırılarkən alınan istilikdən tam istifadə olunmayaraq müəyyən qədəri itirilir. İtirilən istiliyin miqdarı nə qədər aşağı salınarsa , qazanın f.i.ə o qədər artar. Qazan qurğularında 1 kq yandırılmış yanacaq üçün istilik balansı aşağıdakı tənlik kimidir:
(2.1)
Bu tənliyin sağ tərəfindəki kəmiyyətlər ( faydalı istifadə olunan Q₁ istiliyini çıxmaq şərti ilə ) qazan qurğusuna xas olan istilik itkiləridir . Bərabərliyin sol və sağ tərəfi nisbətində vurularsa və toplananları uyğun olaraq q – lərlə əvəz etsək
%; % və s .

(2.1) tənliyi aşağıdakı kimi olar :
(2.2)
Burada : q₁ – qazan qurğularında faydalı istifadə olunan istilikdir . Deməli, qazanın faydalı iş əmsalı olar. Belə halda (2.2) tənliyini aşağıdakı kimi ifadə etmək olar .
(2.3)
(2.1) və (2.2) tənliklərində :
atmosferə atılan istilik ;
kimyəvi natamam yanmaya itirilən istilik ;
mexaniki natamam yanmaya itirilən istilik ;
qazan qurğusunun ətraf mühitə itirdiyi istilik ;
şlakın fiziki istiliyi ilə itirilən istilik .


Atmosferə buraxılan qazların özləri ilə apardığı istilikdən başqa, yerdə qalan istilik itkiləri haqqı da qazanın ocaq hissəsinin f.i.ə təyin edilərkən daşınılmışdır. Atmosferə buraxılan qazanların özləri ilə apardığı istilik ba.qa itkilərə nisbətən çox olur. Bu itki tüstü qazlarının temperaturundan və izafi hava əmsalından asılıdır.

Qazan qurusunun f.i.ə faydalı istifadə olunan istiliyin sərf olunan ümumi istiliyə olan nisbəti kimi göstərilə bilər:

(2.4)
Buxar qazanları üçün :
(2.5)
Su qızdırıcı qazanlar üçün:
(2.6)
Bu düsturlarda :

B – saniyəlik ( saatlıq ) yanacaq sərfi , ;

D_b – istehsal olunan buxarın miqdarı . ;

i, i_b.su uyğun olaraq istehsal olunan buxarın və bəsləyici suyun entalpiyaları ;

D_üf – qazandan üflənən suyun miqdarı .

üflənən suyun entalpiyalar fərqi .

Buxarın entalpiyası ( i_b ) buxar – su cədvəlindən götürülür . Bəsləyici suyun entalpiyası isə ədədi qiymətcə bəsləyici suyun temperaturuna bərabər qəbul edilir.

D_su – qazanda dövr edən suyun miqdarı və ya

qazandan çıxan və qazana daxil olan suyun temperaturlar fərqi ,dər.

İstilik balansını iki müxtəlif hal üçün tərtib etmək mümkündür: İstismar olunan və layihələnməsi nəzərdə tutulan qazan qurğuları üçün. Birinci hal üçün 2.3 tənlikdəki kəmiyyətlər praktiki sürətdə tapılır və tənlikdə yazılaraq həll olunur . İkinci halda , yəni qazan qurğuları layihə edildikdə hesabat düsturundan istifadə etməzdən qabaq bir neçə göstərici qiymətlər qabaqcadan verilir . Kimyəvi ( q₃ ) və mexaniki ( q₄ ) natamam yanmaya sərf olunan istilik itkiləri praktiki sürətdə qazanın ocaq hissəsinin istismarı nəticəsində tapılan göstəricilər əsasında əldə edilmiş xüsusi cədvəldən götürülür . Həmin cədvəldən eyni zamanda izafi hava əmsalı , yanma güzgüsünün və ocaq həcminin istilik gərginliyinin qiymətləri də götürülür . Qazan qurğusunun ətraf mühitə itirilən istilik ( q₅ ) qrafikindən təyin edilir ( şəkil 2 – 7 ) . Qrafikin absis oxunda qazanın saniyəlik buxar məhsuldarlığı göstərilmişdir .

Şlakın fiziki istiliyi ilə itirilən istilik itkisi ( q₆ )yalnız küllü yanacaqlarda ( boz kömür ) nəzərə alınır . Ümumi şəkildə q₆ aşağıdakı kimi təyin olunur :

və ya

(2.7)
Beləliklə , qazan qurğusunun f.i.ə - nı təyin edərkən yalnız tüstü qazları ilə itirilən istilik ( Q₂ və ya q₂ ) naməlum qalır . Bu istilik itkisini təyin etmək üçün tstü qazlarının qörğusunu tərk etdiyi temperaturda ( t_xar ) entelpiyasını ( J_xar ) bilmək lazımdır .
(2.8)

və ya
(2.9)

Bu tənliklər bəzi hallar üçün öz şəklini dəyişi . Əgər qazan qurğusunda hava qızdırıcısı olarsa, tüstü qazlarının entalpiyasından havanın qızdırılması üçün sərf olunan istilik çıxılmalıdır. Qazanın ocağında mazut yandırılarsa və onun özlülüyünü azaltmaq məqsədilə qızdırılarsa sərf olunan istiliyi çıxmaq lazımdır . Nəhayət , ocağa verilən yanacaq maye olarsa və buxarla püskürülərsə tüstü qazlarının entalpiyasından buxarla gətirilən istiliyi də çıxmaq lazımdır . Deyilənlər nəzərə alınarsa ( 2.8 ) və ( 2.9 ) tənlikləri aşağıdakı kimi ifadə olunar :
, (2.10)
və ya
(2.11)
Qurğuya daxil olan havanın entalpiyası aşağıdakı təyin olunur:

(2.12)

Burada : çıxan tüstü qazlarında izafi hava əmsalı ;

V₀ – yanmaya lazım olan nəzəri hava miqdarı ;
havanın istilik tutumu və temperaturu .

Q_yan – yanacağın fiziki istiliyi olub, aşağıdakı düsturla təyin olunur:
, (2.13)
Bərk və qaz yanacaqları üçün kc/dər ; maye yanacaq üçün kc/dər , mazut üçün , bərk yanacaq üçün qəbul olunur :

kc/kq (2.14)

Burada : W_f – püskürmə üçün lazım olan buxar sərfi ;

kq/kq (2.15)
i_b – buxarın verilmiş təzyiqdə entalpiyasıdır , kc/kq

Beləliklə , ( 2.10 və 2.11 ) tənliklərində xaric olan tüstü qazlarının temperaturundan başqa , qalan kəmiyyətlər məlumdur . Əlavə qızma səthi olmayan buxar və qızdırıcı qazanlar layihələndirildikdə qazanın xüsusi buxar və istilik istehsalından asılı olaraq xaric olan tüstü qazlarının temperaturu təxmini olaraq aşağıdakı tənliklər vasitəsilə təyin edilir .

Yeni konstruksiyalı çuqun qazanlar üçün :
(2.16)

odlu borulu qazanlar üçün :

(2.17)
şaqüli slindirk qazanlar üçün ( ВГД tipli və s .)
(2.18)
horizntal su borulu qazanlar üçün
(2.19)

Buxar və su qızdırıcı qazanlarda əlavə qızma səthi olduqda xaric olan tüstü qazlarının temperaturu qəbul edilir :

(2.20)
Burada : mexaniki natamam yanmaya düzəliş əmsalıdır .
2 . Ocaqda temperatur rejimi ayrılan istilik mübadiləsindən asılı olaraq yaradılır. Yanacağın yaranması nəticəsində ocaqda əmələ gələn nəzəri yanma temperaturu aşağıdakı bərabərlikdən təyin edilə bilər:
(2.21)
Buradan :
(2.22)
olar .

Axırıncı tənliklə t_n.y.t və ona uyğun olan istilik tutumları C_q.q və C_su.b naməlum kəmiyyətlərdir . Qalan kəmiyyətlər yuxarıda göstərilən düsturlara əsasən təyin olunur . 2 .22 tənliyi ardıcıl yaxınlaşma metodu ilə həll edilir, yəni yanma temperaturuna ( t_H.y.t ) ixtiyarı qiymətlər verilir və onlara uyğun olaraq cədvəldən istilik tutumlarının (C_q.q ) və (C_su.b) qiymətləri götürülərək tənlik həll edilir . Əməliyyat tənliyin sağ və sol tərəfləri bərabərləşənədək aparılır .

Sadəcə olaraq nəzəri yanma temperaturu qabaqcadan tərtib olunmuş J – t diaqramı vasitəsilə də təyin oluna bilər . Nəzəri yanma temperaturunu təyin etmək üçün 2.21 tənliyinin sol tərəfi həll olunur və ona uyğun diaqramdan t_n.y.t qiyməti təyin edilir .

2.22 düsturundan görünür ki , nəzəri yanma temperaturu əsas etibarı ilə yanacağın istlik törətmə qabiliyyətindən asılıdır . Yanacağın istiliktörətmə qabilyyəti artdıqca yanma temperaturu da artır . Yanma temperaturunun artmasına eyni zamanda ocağın f.i.ə - nin böyük olması müsbət təsir göstərir .

Entalpiyalar fərqinin saniyəlik və ya saatlıq yanacaq sərfinə hasili qazanın qızma səthinin nə dərəcədə şüalanma yolu ilə istilik qəbul etdiyini xarakterizə edir , yəni
(2.23)
Şüalanma qızma səthi ilə (H_ş) nəzəri yanma (t_H.y.t) və ocaqdan çıxan qazların temperaturları

arasındakı asılılıq aşağıdakı kimidir .

(2.24)
Burada : ocağın birbaşa versə əmsalıdır .

Şüalanma vasitəsilə istilik qəbul edən qızma səthin ölçüləri və ocaqdan çıxan tüstü qazlarının temperaturunu professor S.N.Şorin tərəfindən təklif edilmiş düsturla təyin etmək olar :

(2.25)



3 . Buxar qazanlarında qaz yolları əsasən iki düsturla hesablanır:
1 ) İstilik balans tənliyi

(2.26)
Burada B – bir qazanın saniyəlik ( saat ) yanacaq sərfi

ətraf mühitə itirilən istiliyi xarakterizə edən əmsal ;

qaz yoluna daxil olan və xaric olan yanma məhsullarının entalpiyasıdır

Qazanın kip olmayan hörgü hissələrindən daxil olan havanın özü ilə gətirdiyi istilik tapılır :

(2.27)
Əgər qəbul olunsa ki , hər bir qaz yolunda istilik itkisi onun istilik yükünə mütənasibdir , bu zaman vuruq kimi çıxarılaraq ,bütün qaz yollarının istilik yükü cəminə aid edilir . Bu halda aşağıdakı bərabərlikdən istifadə olunur :
(2.28)
Və ya
(2.29)
Burada : Q₁ – faydalı istilik

qazan qurğusunun f.i.ə.

xarici sahəyə itirilən istilik itkisidir.
2). İstilik ötürmə tənliyi:

(2.30)
Burada : k – istilikötürmə əmsalı olub , aşağıdakı düsturla təyin edilir :
(2.31)
və - uyğun olaraq yanma məhsullarından boru divarının xarici səthinə və onun daxili səthindən suya istilik vermə əmsalı

boru divarında termiki müqavimətləri cəmi

H – qaz yolunda yerləşdirilən boruların qızma səthidir .

Boruların qızma səthi üçün

, m² (2.32)
Burada d- qaz yolunda boruların diametri

l – hesablanan qaz yolunda boruların uzunluqları cəmidir .

Su borulu qazanların birinci qaz yolu üçün :
m² (2.33)
Burada H birinci qaz yolunda kollektiv qızma səthi

H_s - qazanın şüalanma yolu ilə qızdırılan səthidir .

Orta loqorifmik temperatur basqısı :
(2.34)

və (2.35)
Olarsa onda , buxar qazanları üçün :


(2.36)

Beləliklə qazanın qaz yolu üçün istilikötürmə əmsalı

(2.37)

Yanma məhsullarından boru yığımına xarici səthinə istilikvermə aşağıdakı kimi tapılr:

(2.38)
Koridor şəkilli yığımının boru yığımının yanma məhsulları ilə yuyulmasında aşağıdakı düsturla hesablanır

(2.39)

Bu düstur Reynolds ədədinin 4000 – 65000 qiymərlərində doğrudur .

Şahmat şəkilli boru yığımı üçün ;
(2.40)

Qızma səthi uzunu boyunca yuyularsa :

(2.41)

yanma məhsullarının istilik keçirmə əmsalıdır

v – kinetik özlülükdür m² /san

Yanma məhsullarının sürəti aşağıdakı kimi tapılır:
(2.42)
Eni boyunca yuyulan hamar boru yığımı üçün

(2.43)

əgər boru yığımı uzunu boyunca yuyularsa və yanma məhsulları boruların daxili ilə hərəkət edərsə :

(2.44)

Yanma məhsulları boruların araboşluqları ilə hərəkət edərsə ,

(2.45)
a və b qaz yolu en kəsiiyinin ölçüləri

z₁ – axını ilə kəsilən boru cərgələrinin sayı

d və l – boruların diametri və uzunluğu

z – paralel qoçulan boruların sayı

d_dax – daxili diametri

d_ekv – boruların ekvivalent diametri ,

(2.46)

Burada : u – islanan perimetridir .

Şüalanmadan istilik vermə əmsalı :

(2.47)
T=t+273 – yanma məhsullarının mütləq teperaturu ,

T_div = t_div +273 – boru divarlarınınxarici səthinin mütləq temperaturu