Оглавление

Влияние накипи и сажи на теплопередачу в котле

Влияние накипи и сажи на теплопередачу

Рассмотрим влияние накипи и сажи на теплопередачу в котле, используя данные нормативного метода расчета котлов. Принимаем толщину стенки трубы стального водотрубного котла δ1 = 3,5 мм, а отложившиеся на ней слой накипи толщиной δ2 = 2 мм и слой сажи δ3 = 1мм. Коэффициенты теплопроводности стенки λ1, накипи λ2 и сажи λ3 соответственно принимаем равными 39; 0,1 и 0,05 ккал/(м∙ч∙град) [45; 0,116 и 0,058 Вт/(м2∙К)]. Значения коэффициентов теплоотдачи: от газов к стенке α1 =20 ккал/(м2∙ч∙град) [23,2 Вт/(м2∙К)]; от стенки к воде α2 = = 6700 ккал/(м2∙ч∙град) [1160 Вт/м2∙к]. Температуру газов принимаем равной tгаз = 800 °С, воды t = 90 °C.

Расчеты производим для чистой и загрязненной стенок стального котла.
А. Стенка котла чистая
Найдем коэффициент теплопередачи
K = (l/α1 + δ1/λ1+l/α2)-1 =(1/20 + 0,0035/39 + 1/6700)-1 = 19,9ккал/(м2∙ч∙град) =23,1Вт/(м2∙град)
и тепловой поток через стенку
q = K•Δt = 19,9∙(800-90)= 14129 ккал/(м2∙ч) = 16429 Вт/(м2).

Определим температуру наружной поверхности стенки трубы, воспользовавшись формулой
tст = tгаз q/ α1 =800 14129/20=94 °С.
Из расчета видно, что при чистой стенке, котла температура ее мало отличается от температуры воды внутри котла.
Б. Стенка котла загрязненная.

Повторив весь расчет, найдем
K = (l/α1 + δ1/λ1 + δ2/λ2+ δ3/λ3 +l/α2)-1 =(1/20 + 0,0035/39 + 0,002/0,1 + 0,001/0,05 + 1/6700)-1 = 11,1 ккал/(м2∙ч∙град) =12,9 Вт/(м2∙град)
q = KΔt = 11,1∙(800-90)= 7881 ккал/(м2∙ч) = 9164 Вт/(м2)
tст = tгаз q/ α1 =800 7881/20=406 °C

Из расчета видно, что отложение сажи нежелательно тем, что она, обладая малой теплопроводностью, затрудняет передачу теплоты от топочных газов к стенкам котла. Это приводит к перерасходу топлива, снижению выработки котлами пара или горячей воды.

Накипь, имея малую теплопроводность, значительно уменьшает передачу теплоты от стенки котла к воде, в результате чего стенки, сильно перегреваются и в некоторых случаях; разрываются, вызывая аварии котлов.

Сравнивая результаты расчета, видим: теплопередача через загрязненную стенку уменьшилась почти в два раза уменьшилась количество тепла, температура стенки трубы поверхности котла при накипи возросла до опасных, по условиям прочности металла, пределов, что может привести к разрыву трубы. Этот пример наглядно показывает необходимость регулярной очистки котла как от накипи, так и от сажи или золы. Также из примера видно, что ухудшение теплообмена зависит от величины отложений и никак не зависит от величины диаметра трубы.

ООО Котельный завод "РЭП" производит водогрейные котлы в которых учтены все возможные механизмы повышения теплопередачи. Для удобства регулярной очистки поверхностей нагрева котельного блока в обшивке котла изготавливаются люки и двери. Для уменьшения отложения накипи солей на внутренних поверхностях нагрева при проектировании закладываются высокие скорости теплоносителя.

Модели водогрейных котлов производства Котельный завод РЭП:

Автор: Антон Гор

Дата публикации: 18.02.2022

О заводе
  • Наше оборудование успешно работает практически во всех регионах России от Крыма до Камчатки, на территории соседних государств Казахстана, Белоруссии, Монголии, Литвы, Узбекистана.
  • Разработки проектного отдела завода имеют патенты. Оборудование производится по типовым проектам и по техническим заданиям.
  • Вся продукция завода сертифицирована.
  • Аттестованная технология сварки позволяет выпускать поднадзорную продукцию.
  • Выполняем разделы проектов теплоснабжения для прохождения экспертизы и составления проектно-сметной документации. Состоим в реестре членов СРО для выполнения проектных и строительных работы.
  • Выполняем инженерно-консультационные услуги по эксплуатации и наладке котельных.
  • Завод производит пуско-наладку котельных.
3D-турпо заводу

Виртуальный тур нашего завода

3D-турпо котельной

Виртуальный тур нашего завода

Котельный завод РЭП изготавливает водогрейные котлы с гарантией качества мощностью от 0.4 до 4 МВт на всех видах топлива. Температура воды до 115 градусов, топливо: твердое, уголь, газ, дизель, мазут.

Наш youtube канал
Документы завода
  • Сертификаты завода
  • Членство в СРО
  • Аттестованная технология сварки
  • Патенты на котельное оборудование
Смотреть все документы
Сертификат на водогрейные котлы на твердом и жидком топливе
Сертификат на водогрейные котлы на газе и жидком топливе
Сертификат на котлы отопительные паровые КП
Сертификат на топки ТШПМ
Сертификат на щиты управления
Сертификат на скиповые подъемники
Сертификат на золоуловители (циклоны)
Сертификат на конвейеры скребковые
Сертификат на дробилки
Сертификат на клапаны предохранительные
Сертификат на бункер-накопитель механизированный
Сертификат на автоматику газовых горелок
Членство в СРО
Членство в СРО
Аттестованная технология сварки
Свидетельство аттестованной технологии сварки
Патент на отопительный котел
Патент на водогрейный котел
Патент на топку водогрейного котла
Патент на водогрейный газовый котел
Патент на водогрейный котел
Патент на топочное устройство твердотопливного котла
Патент на водогрейный котел
background