Soojusbilanss on võrdlus auru või kuuma vee tootmiseks kasutatava kasuliku soojuse, soojuskadude ja ahju siseneva soojusenergia üldkoguse vahel.
Katelde soojusbilansi tüübid
1. Otsese bilansi võrrand loob suhte kütusekulu ja katla küttevõimsuse vahel.
Sellisel juhul mõõdetakse tingimata parameetreid ja toodetud auru või vee kogust.
2. Pöördsoojusbilansi võrrand loob katla kasuteguri ja soojuskao vahelise seose (väärtused on väljendatud protsentides).
Soojusbilanss koostatakse kütuse põlemisel katlaahjus toimuvate protsesside analüüsimiseks, et: teha kindlaks katla / seadme jõudluse vähenemise põhjused; töötada välja tõhususe parandamiseks vajalikud meetmed.
Soojusbilansi tingimused
Katla soojusbilanssi võib kirjutada võrdusena Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, kus Q on ahju tarnitud soojusenergia üldkogus. See koosneb kütuse põlemissoojusest, selle füüsilisest kuumusest, samuti põlemiseks ette nähtud auru ja õhuga ahju tarnitavast soojusest: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - madalaim kütuse põlemissoojus, mis eraldub täieliku põlemise ajal, arvestamata veeauru kondensatsioonisoojust.
Qf.t - kütuse füüsiline soojus, mida võetakse arvesse juhul, kui kütust kuumutatakse enne ahju viimist.
Qf.v - katlaruumi õhukütteseadmete paigaldamisel võetakse arvesse ahju sisestatud õhu soojust.
Qsteam - ahju tarnitav aurusoojus.
Võrrandi parem külg on auru või vee tootmiseks kulutatud soojuse (Q1) ja soojuskadude (Q2 + Q3 + Q4 + Q5) summa
Q1 - kasulik soojus, mida kasutatakse auru või kuuma vee tootmiseks.
Q2 - soojuskaod suitsugaasidega (väärtuselt kõige olulisem, ulatudes 4-10% -ni tänapäevaste katelde puhul. Nende väärtus sõltub kasutatava kütuse tüübist, seadme / seadme koormusest, suitsugaaside temperatuurist ja mahust ning oluliselt suureneb põlemiseks tarnitava õhu hulga suurenemisega).
Q3 - kütuse põletamise keemilisest mittetäielikkusest tulenevad soojuskaod (suurenemine koos põlemiseks vajaliku õhuvarustuse vähenemisega, lisaks sõltub põletatud kütuse tüüp, selle põlemisviis, ahju disain ja muud tegurid).
Q4 - kütusepõletuse füüsikalise mittetäielikkuse tõttu tekkivad soojuskaod (arvestatakse ainult tahkekütusel töötamisel).
Q5 - soojuskadu keskkonnale (sõltub katla voodri kvaliteedist ja paksusest, selle materjali soojusjuhtivuse koefitsiendist, välisõhu temperatuurist, pindalast jne). Arvutatud ligikaudsete valemite abil.
Soojusbilanss koostatakse katla püsiseisundi korral, väljendatuna kJ / kg (kJ / m3) ja viitab tavaliselt 1 m3 gaasile või 1 kg tahkele ja vedelale kütusele temperatuuril T = 0 ° C ja P = 760 mm Hg. Art. (0,1 MPa).
Pöördbilansi võrrand
Seda kasutatakse peamiselt katelde katsetamiseks. Sel juhul arvutatakse soojuskadude väärtus ja katla brutotõhusus määratakse teadaoleva kütuse põlemissoojuse põhjal: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Soojuskadude määramisel on vead väiksemad kui kütusekulu arvutamisel, seetõttu on efektiivsuse määramise meetod pöördbilanssi täpsem.
