Šilumos balansas yra naudingos šilumos, naudojamos garui ar karštam vandeniui gaminti, šilumos nuostolių ir viso į krosnį patenkančio šilumos kiekio palyginimas.
Katilų šilumos balanso tipai
1. Tiesioginės pusiausvyros lygtis nustato santykį tarp kuro sąnaudų ir katilo šildymo galios.
Šiuo atveju būtinai matuojami parametrai ir pagaminto garo ar vandens kiekis.
2. Atvirkštinė šilumos balanso lygtis nustato katilo efektyvumo ir šilumos nuostolių santykį (vertės išreiškiamos procentais).
Šilumos balansas sudaromas analizuojant katilo krosnyje vykstančius procesus deginant kurą, siekiant: nustatyti katilo / bloko našumo sumažėjimo priežastis; parengti priemones, reikalingas efektyvumui didinti.
Šilumos balanso sąlygos
Katilo šilumos balansą galima užrašyti lygybe Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, kur Q yra bendras į krosnį tiekiamos šilumos kiekis. Ją sudaro kuro degimo šiluma, jo fizinė šiluma, taip pat į krosnį tiekiama šiluma su garais ir degimui tiekiamu oru: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - mažiausia kuro degimo šiluma, kuri išsiskiria visiškai degant, neatsižvelgiant į vandens garų kondensacijos šilumą.
Qf.t - fizinė kuro šiluma, į kurią atsižvelgiama, jei kuras pašildomas prieš tiekiant į krosnį.
Qf.v - į krosnį įleidžiamo oro šiluma atsižvelgiama, kai katilinėje įrengiami oro šildytuvai.
Qsteam - garo šiluma, tiekiama į krosnį.
Dešinioji lygties pusė yra šilumos, suvartotos garui ar vandeniui gaminti (Q1) ir šilumos nuostolių (Q2 + Q3 + Q4 + Q5), suma.
Q1 - naudinga šiluma, naudojama garams ar karštam vandeniui gaminti.
Q2 - šilumos nuostoliai su išmetamosiomis dujomis (vertingiausi, pasiekiantys 4–10% šiuolaikiniams katilams. Jų vertė priklauso nuo naudojamo kuro rūšies, įrenginio / įrenginio apkrovos, išmetamųjų dujų temperatūros ir tūrio didėja padidėjus tiekiamo oro kiekiui deginti).
Q3 - šilumos nuostoliai dėl cheminio kuro deginimo neužbaigtumo (didėja mažėjant degimo oro tiekimui, be to, priklauso nuo deginto kuro rūšies, jo degimo būdo, krosnies konstrukcijos ir kitų veiksnių).
Q4 - šilumos nuostoliai dėl fizinio degalų neužbaigtumo (į tai atsižvelgiama tik dirbant kietuoju kuru).
Q5 - šilumos nuostoliai aplinkai (priklauso nuo katilo dangos kokybės ir storio, nuo jo medžiagos šilumos laidumo koeficiento, nuo lauko oro temperatūros, ploto ir kt.). Apskaičiuota naudojant apytiksles formules.
Šilumos balansas sudaromas esant pastovios būsenos katilo darbui, išreiškiamas kJ / kg (kJ / m3) ir paprastai nurodomas 1m3 dujų arba 1 kg kietojo ir skystojo kuro, kai T = 0 ° C ir P = 760 mm Hg. Art. (0,1 MPa).
Atvirkštinio balanso lygtis
Jis daugiausia naudojamas katilams bandyti. Tokiu atveju apskaičiuojama šilumos nuostolių vertė, o bendras katilo efektyvumas nustatomas pagal žinomą kuro degimo šilumą: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Klaidos nustatant šilumos nuostolius yra mažesnės nei skaičiuojant degalų sąnaudas, todėl efektyvumo nustatymo iš atvirkštinio balanso metodas yra tikslesnis.
