التوازن الحراري هو مقارنة بين الحرارة المفيدة المستخدمة لتوليد البخار أو الماء الساخن ، وفقدان الحرارة والكمية الإجمالية للحرارة التي تدخل الفرن.
أنواع موازنة حرارة الغلايات
1. تحدد معادلة التوازن المباشر العلاقة بين استهلاك الوقود وسعة التسخين للغلاية.
في هذه الحالة ، يتم بالضرورة قياس المعلمات وكمية البخار أو الماء المنتج.
2. تحدد معادلة موازنة الحرارة العكسية العلاقة بين كفاءة الغلاية وفقدان الحرارة (يتم التعبير عن القيم كنسبة مئوية).
يتم تجميع ميزان الحرارة لتحليل العمليات التي تحدث في فرن الغلاية أثناء احتراق الوقود ، من أجل: تحديد أسباب انخفاض أداء المرجل / الوحدة ؛ وضع التدابير اللازمة لتحسين الكفاءة.
شروط توازن الحرارة
يمكن كتابة التوازن الحراري للغلاية على أنه المساواة Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 ، حيث Q هي الكمية الإجمالية للحرارة التي يتم توفيرها للفرن. وتتكون من حرارة احتراق الوقود ، وحرارته الفيزيائية ، فضلاً عن الحرارة المزودة للفرن بالبخار والهواء اللذين يتم توفيرهما للاحتراق: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - أدنى حرارة لاحتراق الوقود ، والتي يتم إطلاقها أثناء الاحتراق الكامل دون مراعاة حرارة تكثيف بخار الماء.
Qf.t - الحرارة الفيزيائية للوقود ، التي تؤخذ في الاعتبار إذا تم تسخين الوقود قبل إدخاله في الفرن.
Qf.v - يتم أخذ حرارة الهواء التي يتم إدخالها في الفرن في الاعتبار عند تركيب سخانات الهواء في غرفة المرجل.
Qsteam - حرارة البخار الموردة للفرن.
الجانب الأيمن من المعادلة هو مجموع الحرارة المستهلكة لإنتاج البخار أو الماء (Q1) وفقدان الحرارة (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - الحرارة المفيدة المستخدمة لإنتاج البخار أو الماء الساخن.
Q2 - فقد الحرارة بغازات المداخن (الأكثر قيمة ، تصل إلى 4-10٪ للغلايات الحديثة ، وتعتمد قيمتها على نوع الوقود المستخدم ، وحمل الوحدة / الوحدة ، ودرجة الحرارة وحجم غازات المداخن ، وبشكل ملحوظ يزداد مع زيادة كمية الهواء التي يتم توفيرها للاحتراق).
Q3 - فقدان الحرارة من النقص الكيميائي لاحتراق الوقود (زيادة مع انخفاض إمدادات الهواء للاحتراق ، بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد على نوع الوقود المحترق وطريقة احتراقه وتصميم الفرن وعوامل أخرى).
Q4 - فقدان الحرارة من النقص المادي لاحتراق الوقود (يؤخذ في الاعتبار فقط عند التشغيل على الوقود الصلب).
Q5 - فقدان الحرارة في البيئة (يعتمد على جودة وسمك بطانة الغلاية ، ومعامل التوصيل الحراري لموادها ، ودرجة حرارة الهواء الخارجي ، والمنطقة ، وما إلى ذلك). محسوبة باستخدام الصيغ التقريبية.
يتم تجميع توازن الحرارة عند تشغيل مرجل في حالة مستقرة ، معبراً عنه بـ kJ / kg (kJ / m3) ويشير عادةً إلى 1 م 3 من الغاز أو 1 كجم من الوقود الصلب والسائل عند T = 0 درجة مئوية و P = 760 مم زئبق. فن. (0.1 ميجا باسكال).
معادلة التوازن العكسي
وهي تستخدم أساسا لاختبار الغلايات. في هذه الحالة ، يتم حساب قيمة فقد الحرارة ويتم تحديد الكفاءة الإجمالية للغلاية من الحرارة المعروفة لاحتراق الوقود: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
تكون الأخطاء في تحديد فقد الحرارة أقل مما كانت عليه عند حساب استهلاك الوقود ، وبالتالي ، فإن طريقة تحديد الكفاءة من التوازن العكسي تكون أكثر دقة.
