Таблица 7
Расчет конвективного пучка
Рассчитываемая величина | Обозна-чение | Формула или обоснование | Значение при | Размер-ность | ||||||||||
|
| 400 оС | 300 оС | 200 оС |
| |||||||||
Полная поверхн. КП | Н | конструктивно | 147,8 | м2 | ||||||||||
Диаметр труб | d | конструктивно | 51х2,5 | мм | ||||||||||
Относительный шаг поперечных | S1/d | конструктивно | 2,16 | мм | ||||||||||
Относительный шаг продольных | S2/d | конструктивно | 1,76 | мм | ||||||||||
Живое сечение газов | F | конструктивно | 1,24 | м2 | ||||||||||
Эффективная тощина излучающего слоя | S | 0,9•d•(4 • S1•S2_)-1 p • d2 | 0,18 | м | ||||||||||
Температура газов перед КП | t'r | из расчета топки t'r= t"т | 945 | oC | ||||||||||
Энтальпия газов перед КП | I'r | из расчета топки I'r= I"т | 13494 | кДж/кг | ||||||||||
Температура газов за КП | t"r | Принимаем предварительно | 400 | 300 | t"r | Принимаем предварительно | ||||||||
Энтальпия газов за КП | I"r | по табл. 4 | 6590 | 5426 | I"r | по табл. 4 | ||||||||
Тепловосприятие по балансу | Qб | •(I'r- I"r) | 6697 | 7826 | Qб | •(I'r- I"r) | ||||||||
Температ. насыщения | ts | по табл. | 194 | oC | ||||||||||
Средняя температура газов | trср | (t'r+t"r)/2
| 673 | 623 | trср | (t'r+t"r)/2 | ||||||||
Средний температурный напор | Dt | Dtб-Dtм _ ln Dtб/Dtт | 421,5 | 329 | Dt | Dtб-Dtм _ ln Dtб/Dtт | ||||||||
Средняя скорость газов в пучке | Wr | Вр•Vг • (trср+273) F 273 | 9,26 | 8,77 | Wr | Вр•Vг • (trср+273) F 273 | ||||||||
Коэф. теплоотдачи конвекцией | по рис. 2 [2] | 75 | 73 | k | по рис. 2 [2] | |||||||||
Произведение Ph•s | Ph•s | P•rn•s | 0,035 | бар•м | ||||||||||
Коэф. ослабл. лучей: |
| |||||||||||||
трехатомными газами | кr | по номограмме | 1,25 | 1,4 | кr | по номограмме | ||||||||
золовыми частицами | кзл | по номограмме | 9,9 | 10,7 | кзл | по номограмме | ||||||||
Оптическая толщина | kps | (кr•rn+кзл•зл) •Р•S | 0,051 | 0,061 | kps | (кr•rn+кзл•зл) •Р•S | ||||||||
Степень черноты газового потока | аг | 1-е-kps | 0,048 | 0,058 | аг | 1-е-kps | ||||||||
Температура загрязненной стенки | t3 | ts+Dt | 615,5 | 523 | t3 | ts+Dt | ||||||||
Коэф. теплоотдачи излучением | по рис. 4 [2] | 4,51 | 4,28 | л | л=н+аи+сг по рис. 4 [2] | |||||||||
Коэф. тепловой эффективности | y |
| 0,65 | |||||||||||
Коэф. теплоотдачи | к |
| 51,6 | 50,2 | к | y•(k+л) | ||||||||
Тепловосприятие КП по ур-ию теплообмена | Qт | к•Dt•Н•10-3 Вр | 10205 | 7749 | Qт | к•Dt•Н•10-3 Вр | ||||||||
Действительная температ. за КП | t"кп |
| 305 | oC | ||||||||||
Действительная энтальпия за КП | I"кп | по табл. 4 | 7835 | кДж/кг | ||||||||||
Действительное тепловосприятие по балансу | Qбд | •(I'r- I"КП) | 5556 | кДж/кг | ||||||||||
Действительная температура за КП
Расчет экономайзера
паровой котел сгорание тепловой
Таблица 8
Расчет экономайзера
Рассчитываемая величина | Обозна-чение | Формула или обоснование | Расчет | Значе-ние | Размер-ность | |||||||
Температура газов на выходе | t'г | из расчета КП t'г=t"кп | 305 | oC | ||||||||
Энтальпия газов на входе
| I'г | из расчета КП I'г=I"кп | 7835 | кДж/кг | ||||||||
Температура воды на входе в экономайзер | t'пв | по условию | 60 | oC | ||||||||
Энтальпия воды на входе в экономайзер | i'пв | i'пв•4,19 | 251.4 | кДж/кг | ||||||||
Температура газов на выходе | t"г | t"г=tух | 200 | oC | ||||||||
Энтальпия газов на выходе | I"г | по табл. 4 | 6327 | кДж/кг | ||||||||
Присос воздуха | Da | по табл. 3 | 0,1 | - | ||||||||
Тепловосприятие по балансу | Qб | •(I'r - I"r+Da•Iохв) | 0,97•(7835-6327+0,1•909) | 1599 | кДж/кг | |||||||
Энтальпия воды на выходе | i"пв | i'пв+Qб•Вр/Д | 251.4+1599•0,315/1,4 | 454 | кДж/кг | |||||||
Температура воды на выходе | t"пв | i"пв /4,19 | 454/4,19 | 108 | oC | |||||||
Температурный напор на входе газов | Dt' | t'г- t"пв | 305-108 | 197 | oC | |||||||
Температурный напор на выходе газов | Dt" | t"г- t'пв | 200-60 | 140 | oC | |||||||
Средний температурный напор | Dt | (Dt'+Dt")/2 | (197+140)/2 | 168.5 | oC | |||||||
Средняя температура газов | tгср | (t'г+ t"г)/2 | (305+200)/2 | 252,5 | oC | |||||||
Средняя температура воды | tпвср | (t'пв+ t"пв)/2 | (69+108)/2 | 84 | oC | |||||||
Температура загрязненной стенки | tз | tгср+25 | 132+25 | 157 | oC | |||||||
Объем газов на 1 кг топлива | Vг | по табл. 3 |
| 11,214 | м3/кг | |||||||
Средняя скорость газов | Wг | 5 - 12 |
| 8 | м/с | |||||||
Живое сечение для прохода газов | F | Вр•Vг • (tгср+273)_ Wг • 273 | 0,315•11,214•(252,5+273) 8 • 273 | 0,84 | м2 | |||||||
Требуемое живое сечение для прохода газов | Fтр | конструктивно |
| 0,12 | м2 | |||||||
Число труб в горизонтальном ряду | n | F/Fтр | 0,84/0,12 | 7 | шт. | |||||||
Коэф. теплоотдачи | k | k=kн•сv | 18•1,05 | 18,9 | Вт/м•К | |||||||
Поверхность обмена по уровню теплобмен. | H | Qб•Вр•103_ k • Dt | 1405•0,315•103_ 18,9•110,5 | 212 | м2 | |||||||
Требуемая поверхность нагрева со стороны газов | Hтр | конструктивно |
| 2,95 | м2 | |||||||
Общее число труб | N | Н/Нтр | 212/2,95 | 71,8 | шт. | |||||||
Число рядов труб по вертикали | n | N/n | 71,8/7 | 10 | шт. | |||||||
Сводная таблица теплового расчета парогенератора
Таблица 9
Сводная таблица теплового расчета парогенератора
Величина | размерность | топка | КП | ВЭК |
температура газов на входе | oC | 30 | 945 | 305 |
температура газов на выходе | oC | 945 | 305 | 200 |
Тепловосприятие | кДж/кг | 13092 | 5556 | 1599 |
температура теплоносителя на входе | oC | 100 | 194 | 164 |
температура теплоносителя на выходе | oC | 194 | 164 | 100 |
скорость газов | м/с | 8,77 | 8 |
Проверочный расчет
Проведем проверочный расчет:
нр • h / 100 = (Qлг + Qбкп + Qбвэк) • (1 - q4 / 100)
• 75,4 / 100 = (13092 + 5556 + 1599) • (1 - 3 / 100)
= 19639
(19699 - 19639) • 100 % = 0,3 %
Ошибка составляет 0,3 %
Литература
1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.
. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.
. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.
. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1987.
. http:/www.kotel.ru - официальный сайт завода "Бийскэнергомаш