Siltuma bilance ir salīdzinājums starp lietderīgo siltumu, ko izmanto tvaika vai karstā ūdens iegūšanai, siltuma zudumus un kopējo siltuma daudzumu, kas nonāk krāsnī.
Katlu siltuma bilances veidi
1. Tiešā bilances vienādojums nosaka saikni starp degvielas patēriņu un katla sildīšanas jaudu.
Šajā gadījumā obligāti tiek mērīti parametri un saražotā tvaika vai ūdens daudzums.
2. Apgrieztais siltuma bilances vienādojums nosaka sakarību starp katla efektivitāti un siltuma zudumiem (vērtības tiek izteiktas procentos).
Siltuma bilance tiek apkopota, lai analizētu katla krāsnī notiekošos procesus degvielas sadegšanas laikā, lai: noteiktu katla / agregāta veiktspējas samazināšanās iemeslus; izstrādāt pasākumus, kas nepieciešami efektivitātes uzlabošanai.
Siltuma bilances noteikumi
Katla siltuma bilanci var ierakstīt kā vienādību Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, kur Q ir kopējais krāsnim piegādātā siltuma daudzums. Tas sastāv no degvielas sadegšanas siltuma, tā fiziskā siltuma, kā arī no krāsns piegādātā siltuma ar tvaiku un degšanai piegādāto gaisu: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - mazākais degšanas sadegšanas siltums, kas izdalās pilnīgas sadedzināšanas laikā, neņemot vērā ūdens tvaiku kondensācijas siltumu.
Qf.t - degvielas fiziskais siltums, kas tiek ņemts vērā, ja degviela tiek uzkarsēta pirms ievadīšanas krāsnī.
Qf.v - krāsnī ievadītā gaisa siltums tiek ņemts vērā, uzstādot gaisa sildītājus katlu telpā.
Qsteam - tvaika siltums, kas tiek piegādāts krāsnī.
Vienādojuma labajā pusē ir tvaika vai ūdens ražošanai patērētā siltuma (Q1) un siltuma zudumu (Q2 + Q3 + Q4 + Q5) summa.
Q1 - lietderīgais siltums, ko izmanto tvaika vai karstā ūdens ražošanai.
Q2 - siltuma zudumi ar dūmgāzēm (visbūtiskākie pēc vērtības, sasniedzot 4–10% mūsdienu katliem. To vērtība ir atkarīga no izmantotās degvielas veida, agregāta / vienības slodzes, dūmgāzu temperatūras un tilpuma un ievērojami palielinās, palielinoties sadedzināšanai piegādātā gaisa daudzumam).
Q3 - siltuma zudumi no degvielas sadegšanas ķīmiskās nepilnības (palielinās, samazinoties degšanas gaisa padevei, turklāt ir atkarīgi no sadedzinātās degvielas veida, tās sadedzināšanas metodes, krāsns konstrukcijas un citiem faktoriem).
Q4 - siltuma zudumi, kas radušies degvielas sadegšanas fiziskās nepilnības dēļ (ņemti vērā tikai darbojoties ar cieto kurināmo).
Q5 - siltuma zudumi videi (ir atkarīgi no katla oderes kvalitātes un biezuma, no tā materiāla siltumvadītspējas koeficienta, no ārējā gaisa temperatūras, laukuma utt.). Aprēķināts, izmantojot aptuvenas formulas.
Siltuma bilance tiek sastādīta līdzsvara stāvokļa katla darbībā, izteikta kJ / kg (kJ / m3) un parasti attiecas uz 1m3 gāzes vai 1 kg cietās un šķidrā kurināmā pie T = 0 ° C un P = 760 mm Hg. Art. (0,1 MPa).
Reversās bilances vienādojums
To galvenokārt izmanto katlu testēšanai. Šajā gadījumā tiek aprēķināta siltuma zudumu vērtība un katla bruto efektivitāti nosaka pēc zināmā degvielas sadegšanas siltuma: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Kļūdas siltuma zudumu noteikšanā ir mazākas nekā aprēķinot degvielas patēriņu, tāpēc efektivitātes noteikšanas metode no apgrieztās bilances ir precīzāka.
