Қазандық агрегаттың жылулық балансының теңдеулері бетінің бастапқы мәтінін қарау

'''Қазандық агрегаттың жылулық балансының түсінігі''' деп, буды өндіруге жұмсалған жылумен қоса жылу алмасудағы және жағу
процессіне байланысты, жылудың жоғалуын есепке ала отыра қазандық [[агрегат]]қа кіретін барлық санды теңдігін айтады. Мұндай
жылуды алып келуі мен шығын аралық теңдеуі қазандық агрегаттың жылулық балансының теңдеуі деп атайды. Қондырғыны жобалау кезіндегі, қажетті отын шығынын жылу балансының негізімен есептелінеді, ал қазандық [[агрегат]]ты пайдаланудағы жылумен сынақтауын, оның жұмысының тиімділігін жылу-мен сынақтау кезіндегі, оның жеке элементерінің жылулық көрсеткіштері анықталады. Агрегаттың тұрақталған жылулық жағдайына арналған 1 кг қатты және [[сұйық]] [[отын]]ға және 1 м<sup>3</sup> құрғақ газ түріндегі отындарға жылулық балансы құрайды, оның өлшем бірлігі килоджоульмен өлшейді.<br>
Жылулық балансының теңдеуін, мына түрде жазуға болады:
<center>q<sup>p</sup><sub>p</sub>=q<sub>1</sub>+Σq<sub>шығ</sub></center><br>
мұндағы q<sup>p</sup><sub>p</sub> мүмкінді меншікті немесе көлемдік жылулық, кДж/кг немесе кДж/м<sup>3</sup>; q<sub>1</sub> - тиімді пайдаланылған меншікті немесе көлемдік жылулық, кДж/кг немесе кДж/м<sup>3</sup>; Σq<sub>шыг</sub> - барлық меншікті немесе көлемдік жылулықтың жоғалуының жиынтығы, кДж/кг немесе кДж/м<sup>3</sup>.
Σq<sub>шыг</sub> - шамаларына жылулықтың жоғалуының, мына түрлері
кіреді: ұшып шығатын газдармен q<sub>2</sub>, [[химия]]лық жанбауынан q<sub>3</sub>,
механикалық толық жанбауынан q<sub>4</sub>, [[Агрегаттар|агрегаттың]] сыртының салқындауынан q<sub>5</sub>, және [[шлак]]тың физикалық жылуынан q<sub>6</sub>, (көбінесе оның жылуының пайдаға аспауы). [[Сұйық]] және [[газ]] түріндегі отынды жағу кезіндегі шығындары q<sub>4</sub> және q<sub>6</sub> есепке алмайды.
(19.1) теңдеуі толық түрде жазылуы:
а) қатты отынды жағу кезінде (кДж/кг):
q<sup>p</sup><sub>p</sub>=q<sub>1</sub>+q<sub>2</sub>+q<sub>3</sub>+q<sub>4</sub>+q<sub>5</sub>+q<sub>6</sub>
немесе q<sup>p</sup><sub>p</sub> шамасынан, пайызбен:q'<sub>1</sub>+q'<sub>2</sub>+q'<sub>3</sub>+q'<sub>4</sub>+q'<sub>5</sub>+q'<sub>6</sub>=100%<br>
б) сұйық және газ түріндегі отындарды жағу кезінде:q'<sub>1</sub>+q'<sub>2</sub>+q'<sub>3</sub>+q'<sub>4</sub>+q'<sub>5</sub>және
q'<sub>1</sub>+q'<sub>2</sub>+q'<sub>3</sub>+q'<sub>4</sub>+q'<sub>5</sub>=100% мұндағы q<sub>1</sub>=(q<sub>1</sub>/q<sup>p</sup><sub>T</sub>)*100%;  '<sub>1</sub>=(q<sub>2</sub>/q<sup>p</sup><sub>T</sub>)*100%;
1 кг қатты немесе сұйық немесе 1 м<sup>3</sup> газ түріндегі отынның,
q<sup>p</sup><sub>T</sub> мүмкінді жылулығын төмендегі [[формула]]ларға сәйкес, анықтайды:
q<sup>P</sup><sub>T</sub>=q<sup>P</sup><sub>H</sub>+i<sub>В</sub>+i<sub>ТЛ</sub>+i<sub>Ф</sub>, q<sup>Р</sup><sub>Т</sub>=q<sup>С</sup><sub>Н</sub>+i<sub>В</sub>+i<sub>ТЛ</sub>

мұндағы q<sup>С</sup><sub>Н</sub> және q<sup>С</sup><sub>Н</sub> қатты және [[сұйық]] жұмысшы массасының
жануындағы ең төменгі меншікті жылулығы және [[газ]] түріндегі,
отынның [[құрғақ]] массасының ең төменгі жану көлемі;  i <sub>ТЛ</sub>= C<sub>ТЛ</sub> + H<sub>ТЛ</sub>
мұндағы С<sub>тл</sub> - меншікті немесе отынның көлемдік жылу сыйымдылығы, кДж/(м<sup>3</sup>К) немесе кДж/(кг/К); Т<sub>ТЛ</sub> — отынның [[температура]]сы, К; і - ауаның [[физика]]лық жылулығы, кДж/м<sup>3</sup>; q<sub>ф</sub> - агрегаттан бумен үрлеуімен кіретін, меншікті жылулығы (егер, мұндай бар болса):
q<sub>Ф</sub> = M<sub>Ф</sub>(i<sub>Ф</sub>-2513) 
мұндағы M<sub>Ф</sub> - үрлеуге жүмсалатын бу шығыны;i<sub>Ф</sub> - үрленетін
будың меншікті энтальпиясы, кДж/кг; 2513 кДж/кг - қазандық агрегаттан шығатын өнімнің жануынан, сулы будың меншікті энтальпиясы.
Көп жағдайда, формулалар q<sub>Ф</sub> жеңілденеді. і<sub>тл</sub> шамасын жоюға болады, егер отынның жану жылулығымен салыстырғанда, оны елеуге болмайтындай аз.q<sub>Ф</sub> құраушысы жиі болмайды. Мүмкінді жылулықтың, негізгі құраушысы, әр уақытта отынның жану жылулығы болады. Қазандық агрегаттың пайдаланылған, пайдалы жылулығын келесі балансты теңдеумен анықталады (1 сек. ішіндегі агрегаттың құмысы кезіндегі):Bq<sub>1</sub>=Дq<sub>k</sub>
мұндағы В - отын шығыны, кг/с немесе м<sup>3</sup>/с; Д - агрегаттың бу
өнімділігі, кг/с; q<sub>K</sub> - меншікті жылу мөлшері, қазандық агрегаттан,
сумен қамтамасыз ету кезіндегі, қазандықта өндірілгендегі, оның
буға немесе ыстық суға айналуы, кДж/кг.
q<sub>K</sub> шамасын төменгі формуламен анықтауға болады:
а) қазандық агрегаттар үшін, оның қыздырылған бу өндіруін:

мұнадғы  і<sub>п.п</sub> i<sub>пв</sub> i'  - [[қыздырылған бу]]дың меншікті энтальпиялары,
қамтамасыздандыру суының және қазандық су, кдж/кг; л - тоқтаусыз үрлеушінің үлесі, эдетте Д-дан 2...5% құрайды.
Егер, қазандық агрегатта қаныққан бу жасалынатын болса,
онда і<sub>п.п</sub> (18.8) теңдеуде будың қаныққан меншікті энтальпиясы і"
алмастырады;
б) қазандық агрегаттар үшін, одан ыстық суды алу үшін: q<sub>k</sub>=i<sub>2</sub>-i<sub>1</sub>
мұндағы і<sub>2</sub> және і<sub>1</sub> - қазандыққа түсетін және одан шығатын [[сұйық]],
кДж/кг, судың меншікті энтальпиясы.
Қазандық [[агрегат]]та пайдалы пайдаланылған жылулықтың,
мүмкінді жылулықтан пайызбен алынуын, мына формуламен анықтайды: Сонымен, q'<sub>1</sub> шамасы қазандық агрегаттың, пайдалы әсер [[коэффициент]]і, [[брутто]] η<sub>к</sub><sup>бр</sup> болып есептелінеді, яғни:
η<sub>к</sub><sup>бр</sup>= 90...94% қазіргі кездегі қуатты қазандық агрегаттар
үшін және 70...80% - аз қуатты агрегаттар үшін. (18.10) және (18.11)
теңдеулерді қолдана отырып, отын шығынын мына формуланы
табамыз:
Теңдеу бойынша, қазандық агрегатпен отын шығынын ''В''
қабылданған η<sub>к</sub><sup>бр</sup> бойынша немесе отынның ''В'' белгілі секундты шығыны бойынша есептейді.
Газбен ұшып кететін жылулық шығынының жоғалуын түсіндірілуі - қазандық агрегаттан түтінді газдың жеткілікті жоғарғы температурамен шығуы арқылы, көп мөлшерлі жылулықты алып кетеді де, ол қоршаған ауаға тарап кетеді. Бұл жоғалуды, қазандық [[Агрегаттар|агрегаттан]] өнімнің жанып шығуындағы және қазандық агрегатқа түсетін суық ауаның, [[энтальпия]] айырмашылығымен анықталады: яғни, i<sub>Кет</sub> - меншікті немесе ұшып кететін [[газ]]дың көлемдік энтапьпиясы кезіне, сәйкес келетін артық [[ауа]] коэффициенті а<sub>кет</sub> және v<sub>Keт</sub> температурадағы, кДж/кг немесе кДж/м<sup>3</sup>; і°<sub>с.а</sub> - меншікті немесе ауаның көлемдік энтальпиясы қазандық агрегатқа келіп түсетін [[температура]] кезіндегі, кДж/кг немесе кДж/м<sup>3</sup> теориялық қажетті жануға арналған. i<sub>кет</sub> және і°<sub>с.a</sub> энтальпиясына арналған 1 кг нақтылы жанған отын.
Көбейткіш (100-94), теңдеуде (18.13) отынның механикалық
түгел жанбауы салдарынан, өнім көлемінің жануының кемуін, есепке алуын, мына формуламен табады:
Ұшып кететін газ энтальпиясы У<sub>кет</sub> және v<sub>KeT</sub> пропорционалды
болады. Ауаның артық коэффициентінің үлғаюынан, көлемі ұлғаяды, сондықтан да ұшып кететін газбен бірге шығыны да артады.
Агрегатган кейінгі, артық ауа коэффициенті а<sub>кет</sub>=а<sub>т</sub>+Δа (ат-оттықтағы артық ауа коэффициенті, ал Δа - [[газ]] жүргізгіштегі аздап болатын айналдыра ораушыдағы (обмуровка) тығыз жабылмауы арқылы [[ауа]] соруы).
Сондықтан, қазандық агрегат, ең төменгі ат жұмыс істеуі және
отынның химиялық толық жануын қамтамасыздандырылуы тиіс,
одан басқа, ауаның саңлаулардан сорылуы минимумда болуы керек.
q'<sub>2</sub> шамасы қатты қабатты отынды жағу кезіндегі, агрегаттың,
аз қуаттылығының үлкен қазандық агрегатындағы сұйық, шаң түріндегі көмірді және газ түріндегі отынды жағу 6...8 және 10... 15%
құрайды. Химиялық толық жанбауынан, q'<sub>3</sub> жоғалуы, ауаның жануға
түсуіндегі жетпеу кезінде, жандыру деңгейінің температурасының
аздығынан, ауаны отынмен дұрыс араластырмау кезінде және басқа
себептерден пайда болады.
q'3 шамасын, газдың 9шып шығуы, құрамындағы жанғыш
компоненттердің жануының суммалы жылулығымен анықтайды.
Жобалау кезінде, қазандық агрегаттардЫң жылулығын есептеу
нормасын қолдана отырып, д<sub>3</sub>=0...2% деп алады. Жұмыс істеуші
агрегаттың ұшып шығушы газдарын талдау мәліметтері бойынша,
q'<sub>3</sub> шығынының бағалануын жүргізеді.
Егер, ұшып шығатын газдар өнімінің толық жанбау процессінде, тек қана, көміртегінің тотығы болса, онда, [[қатты]] және [[сұйық]]
[[отын]]ды жағу кезіндегі, әдеттегі жағдайы болады, онда, химиялық
толық жанбауындағы жылудың жоғалуын (кДж/кг) мына теңдеумен
шешеді:
мұндағы Vco - CO көлемі, м3/кг; CO - көлемі бойынша кұрғақ
газдағы CO болуы, %; qc0 - CO жануындағы жылулықтың көлемі,
12800 кДж/м3 тең.
Қатты отынды жағу кезінде, (18.15) формулаға және (18.13)
формуладағы q'<sub>2</sub> механикалық жанбауына түзетулер енгізіледі.
Механикалық толық жанбауынан, жоғалуынан, қатты отынның жануы жалғасады. Әдетте, оттыққа түскен отын массасының
барлығы түгел жанбайды. Оның кейбір бөлігі, [[ошақ]] қалдығына түседі (шлак), қалған майда түрлері оттықтан және түтіндік құбырдан газбен бірге [[атмосфера]]ға ұшып араласады. Механикалық түгел жанбауынан, суммалы жоғалуын (%), мына теңдеумен шешеді: мұндағы q<sub>4</sub><sup>шл</sup> , q<sub>4</sub><sup>туcy</sup> , q<sub>4</sub><sup>ушу</sup> - шлакпен, түсу және ұшып кетуіне сәйкес
жылудың жоғалуы.

q'<sub>4</sub>жоғалуы - отынның қасиетіне, оны жағу тәсіліне, оттық конструкциясына, үрлеуші ауаның температурасына, жану бетінің
жүктемелік жылулығына және жағушы камераға байланысты. q'<sub>4</sub> мәндерін, қазандық агрегаттарды сынақтау кезіндегі ошақ-
тағы қалдық пен газбен ұшушы жанғыш заттардың құрамы бойынша анықтайды. Жобалау кезінде қазандық агрегаттардың жылулығын есептеу нормасын басшылыққа ала отырып, <74=1,0... 12% шамаларын береді. Қазандық агрегаттың сыртының салқындауынан жылудың жоғалуын q'<sub>5</sub> есепке алғанда, айналдыра қаланған сыртқы бетінің, құбырдың орамасынан (изоляция) және агрегаттың металды бөліктерінен, кейбір қызған температураларының жылулығы, аз температуралы қоршаған ортаға беріледі.nq'<sub>5</sub> жылулықты сынақтау кезіндегі жылулық баланстың қалдықты мүшесі ретінде анықталуын, яғни

Қазандық агрегаттардың жылулығын q'<sub>5</sub> есептеу кезіндегісін,
арнаулы графикпен анықтайды. q'<sub>5</sub> салыстырмалы жоғалуы кем
болған сайын, агрегаттың бірлік өнімділігі артады. q'5 ірі агрегаттар
үшін пайыздың бірнеше үлесін құрайды, ал кішілерінікі 3...5%
болады. Шлактың физикалық жылулығының жоғалуы, әдетте өте аз және жылулық баланстарын жасау кезінде ғана есепке алады.<ref>Кабашев Р.А. ж. б. Жылу техникасы: Оқулық/ Р.А. Кабашев, А.К. Кадырбаев, A.M. Кекилбаев. -Алматы: «Бастау» баспаханасы, 2008. - 425 б. Суреттері 140 сурет. Библиографиялы тізімі 17. ISBN 9965-814-30-9</ref>

==Дереккөздер==
<references/>
{{wikify}}

{{Суретсіз мақала}}

[[Санат:Жылу техникасы]]
[[Санат:Ғылым]]