科普 || 与锅炉 相关的基础物理知识

2019-06-21 15:28:19 来源:互联网


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锅炉“锅”和“炉”两大基本部分组成

“锅”:为吸热部分“炉”:为放热部分




一、热力学基础

二、燃气基础知识

三、燃气燃烧特性

四、电气基础知识

五、锅炉容量的选定方法

六、锅炉出 水量的计算方法


 

两个锅炉750

 



一、热力学基础


基本概念:


1)密度——单位体积的质量;单位:kg/m3

2)比重——单位体积的重量;单位:N/m3

3)比热——单位质 量的物体温度升高或降低1时,吸收或放出的热量;单位:KCAL/Kg.℃

4)燃点——燃料着 火燃烧所需的最低温度

5)闪点——燃料自 燃所需的最低温度

6)热值——单位质 量的燃料完全燃烧所放出的热量

压力——单位面积所受的力;单位:kgf/cm2

头压——燃气燃 烧器的进气口到排气口的压力

流量——单位时 间内通过单位截面积的质量或体积;单位:m3/s或kg/s


 

 

常用压力单位换算:

 

 

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二、燃气基础知识


1)LPG(Liguefied Petroleum Gas);液化石油气主要成分:丙烷(C3H8),其他成分:丁烷、乙烷等。

2)LNG(Liguefied natural Gas)天然气

主要成分:甲烷(CH4),略含有乙烷等气体。

3)人工燃气(煤气):煤气成分比较复杂,各地区成分有差异,热值大约:3000-4000Kcal/Nm3。

4)空混气(LPG-AIR):液化气 和空气的混合气,热值约为:9000-10000Kcal/Nm3。

 

 

 

燃气燃料主要特点:

 

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三、燃气燃烧特性


燃气互 换性的两个指标:华白指数和燃烧势


1)华白指数—燃气的发热指数

2)燃烧势—燃气燃烧速度

 

影响燃 气燃烧状态的两个因素

1)燃气燃烧速度

2)燃气喷射速度(压力和流量构成)

 

燃气燃烧的三种状态:

1)正常燃烧:燃烧速度=喷射速度

2)脱火:燃烧速度<喷射速度

3)回火:燃烧速度>喷射速度



四、电气基础知识


基础常识:


 

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功率:P=U×I=电压×电流

单相功率:P=U×I;三相功率:P=U×I×√(3)

 

关于锅炉的计算:

关于锅炉型号的说明

例1):名品IN-16H/D

 

名品—锅炉系列名

 

IN—内燃烧方式

16—锅炉容量(16000Kcal/h)

H—开放式(锅炉取 暖系统比锅炉低1.2m-1.5m)

D—密闭式(锅炉取 暖系统比锅炉高)

热交换方式:储汤式(瑰都啦咪特色)

 

例2):WD5000—16H/D

WD5000—锅炉系列名

热交换方式:瞬间式

其它含义同上。


五、锅炉容量的选定方法


1)房间需要的热量(天津为例)

 

—隔热不好的住宅:120Kcal/h.m2

—隔热一般的住宅:100Kcal/h.m2

—隔热很好的住宅:80Kcal/h.m2


2)锅炉容量计算方法

 

—锅炉容量(Q)=需要热量(q)×取暖面积(m2)

—例:16000Kcal/h=120Kcal/h.m2×133m2

取暖面积为133m2,隔热一般的住宅需选16型的锅炉。


燃气消 耗量的计算方法:

 

燃气消耗量(V)=锅炉额定功率(Q1)÷燃气热值(q)÷η(热效率)

式中:q燃气热值(一般天然气取—8500Kcal/Nm3)


Q锅炉额定功率

 

Nm3标准状 态下燃气的体积

Q1(锅炉额定功率)=Q(锅炉热负荷)×η(热效率)

式中:η热效率(说明书内已标明)

Q1锅炉有效做功热量(锅炉容量)

Q锅炉热负荷

**锅炉型号的含义:锅炉每小时有效做功(即锅炉出力)(例:16—每小时锅炉出力16000Kcal)。


例:北京一 用户使用一台名品IN—16H锅炉,使用天然气取暖,室温20℃,问每天 燃气消耗量是多少?

燃气消耗量(V)=锅炉热负荷(Q)/燃气热值(q)

Q(锅炉热负荷)=Q1(锅炉容量)÷η(热效率)=16000Kcal/h ÷ 90.1%=17758Kcal/h

燃气消耗量(V)=锅炉热负荷(Q)/燃气热值(q)=17758Kcal/h÷8500Kcal/Nm3=2.09Nm3/h

锅炉每天累计燃烧5个小时

锅炉日燃气消耗量为:5h×2.09Nm3/h=10.5Nm3。


 

六、锅炉出 水量的计算方法


 

锅炉容量(Q)=锅炉出水量(m)×温差(t2-t1)×水的比热(C)

式中:t2—进水温度;t1—出水温度。

C—水的比热(1Kcal/kg.℃),一般忽略不计。

例)用户使用名品IN-16H锅炉,进水温度为18℃,出水温度为43℃,问每分 钟出水量是多少?

锅炉出水量=锅炉容量÷温差

=16000Kcal/h÷(43℃-18℃)×1kg=640kg/h

即:640L/h(水的密度为-1.0kg/dm3,1dm3=1L)

每分钟(min)=640L/h÷60min=10.7L/min

 

 

 

 

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