Последовательность выполнения теплового расчета
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
Исходные данные
|
1. Паропроизводительность
, кг/с
| Задано
| 0,4–1,2
|
2. Давление в пароводяном
коллекторе , МПа
| То же
| 0,5–1,5
|
3. Паросодержание влажного пара при выходе из пароводяного коллектора
| »
| 0,99–0,96
|
4. Температура питательной воды , °С
| »
| 40–60
|
5. Коэффициент полезного действия , %
| »
| 82–76
|
6. Температура холодного воздуха, поступающего в топку котла , °С
| »
| 30–40
|
7. Потери теплоты, %:
|
|
|
от химического недожога
| »
| 0,5–1,0
|
от механического недожога
| »
|
|
в окружающую среду
| »
| 2–3
|
8. Топливо
| Флотский мазут
|
|
9. Состав рабочей массы топлива, %:
|
|
|
углерод
| Задано
| 84,42
|
водород
| То же
| 11,47
|
сера (горючая)
| »
| 0,80
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
азот
| »
| 0,21
|
кислород
| »
| 0,70
|
зола
| »
| 0,1–2,0
|
влага
| »
| 2,3–0,4
|
10. Температура топлива , °С
| »
| 80–100
|
11. Коэффициент избытка воздуха
| »
| 1,1–1,3
|
12. Удельная мощность топки , МВт/м3
| »
| 1,5–2,5
|
Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива
|
13. Теоретическое количество воздуха , м3/кг
| 0,0889 (+ 0,375) +
+ 0,265– 0,0333
|
|
14. Теоретический объем азота , м3/кг
| 0,79+ 0,008
|
|
15. Объем трехатомных газов , м3/кг
| 0,01866 (+ 0,375)
|
|
16. Теоретический объем водяных паров (, м3/кг
| 0,111+ 0,0124+ 0,016
|
|
17. Объем водяных паров , м3/кг
|
|
|
18. Полный объем продуктов сгорания , м3кг
|
|
|
19. Объемные доли трехатомных газов:
|
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
|
|
|
20. Суммарная объемная доля трехатомных газов
|
|
|
Определение энтальпии продуктов сгорания
|
21. Средняя температура газа , °С
| Принимается через каждые 200°
| 0–2000
|
22. Средние изобарные объемные теплоемкости воздуха и продуктов сгорания, МДж/(м3∙К):
|
|
|
азота
| ƒ() по табл. 3.2
|
|
углекислого газа
| То же
|
|
влажного воздуха
| »
|
|
водяного пара
| »
|
|
23. Энтальпия воздуха , МДж/кг
|
|
|
24. Энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг, при
|
|
|
25. Энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг, при
|
|
|
Определение расхода топлива и величин, необходимых для расчета топки
|
26. Энтальпия топлива , МДж/(кг∙К)
|
|
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
27. Низшая теплота сгорания топлива , МДж/(кг∙К)
|
|
|
28. Располагаемая теплота топлива , МДж/кг
|
|
|
29. Энтальпия питательной воды , МДж/кг
|
|
|
30. Энтальпия кипящей воды , МДж/кг, при
| ƒ() по рис. 3.15
|
|
31. Теплота парообразования , МДж/кг, при
| То же
|
|
32. Энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллектора , МДж/кг
|
|
|
33. Расход топлива В, кг/с
|
|
|
34. Объем топки , м3
|
|
|
35. Число форсунок (однофронтовое отопление) N, шт.
| Принимается
| 1–2
|
36. Расчетная производительность одной форсунки , кг/с
| B/N
|
|
37. Давление продуктов сгорания в топке , МПа
| Принимается
| 0,1
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
38. Скорость воздуха фурмы , м/с
| То же
| 25–50
|
39. Расход воздуха через отверстие фурмы , м3/с
|
|
|
40. Живое сечение отверстия фурмы ƒ ′, м2
| /
|
|
41. Диаметр отверстия фурмы , м
|
|
|
42. Принятый диаметр фурмы , м
| Округляется
|
|
43. Действительная скорость воздуха в отверстия фурмы , м/с
|
|
|
44. Наименьшие расстояния:
|
|
|
от оси форсунки до экрана , м
|
|
|
от оси форсунки до первого ряда пучка труб
|
|
|
45. Длина топки (предварительно) , м
| т
|
|
46. Площадь фронта топки (предварительно) , м2
|
|
|
47. Внутренние диаметры:
|
|
|
пароводяного коллектора , м
| принимается
| 0,5–0,8
|
водяного коллектора , м
| То же
| 0,4–0,5
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
49. Длина лучевоспринимающих труб:
| Рис. 3.14
|
|
со стороны экрана , м
|
|
|
со стороны парообразующего пучка , м
|
|
|
50. Площадь фронта топки , м2
| То же
|
|
51. Длина топки , м
|
|
|
52. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева топки , м2
|
|
|
53. Площадь поверхности стен топки , м2
|
|
|
54. Степень экранирования
|
|
|
Расчет теплообмена в топке
|
55. Объемная теплоемкость воздуха, поступающего в топку , МДж/(м3∙К)
| ƒ() по табл. 3.2
|
|
56. Энтальпия влажного воздуха, поступающего в топку , МДж/кг
|
|
|
57. Теоретическая (адиабатная) энтальпия продуктов сгорания , МДж/кг
|
|
|
58. Теоретическая (адиабатная) температура продуктов сгорания , °С
| ƒпо диаграмме
|
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
59. Температура газов на выходе из топки , °С
|
|
|
60. Энтальпия газов на выходе из топки , МДж/кг
| по диаграмме
|
|
61. средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива , МДж/(кг∙°С)
|
|
|
62. Коэффициент сохранения теплоты
|
|
|
63. Критерий Больцмана Во′
|
|
|
64. Безразмерная температура газов на выходе из топки
|
|
|
65. Температура газов на выходе из топки , °С
|
|
|
66. Энтальпия газов на выходе из топки , МДж/кг
| по диаграмме
|
|
67. Тепловая мощность, воспринятая излучением в топке , МВт
|
|
|
68. Коэффициент прямой отдачи
|
|
|
Тепловой расчет конвективного парообразующего пучка
|
69. Строение трубного пучка
| Принимается
|
|
70. Наружный диаметр труб ,м
| То же
| 25; 29
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
71. Шаги труб в пучке, м:
|
|
|
поперечный
| »
| 40–55
|
продольный
| »
| 40–55
|
72. Коэффициент свободного прохода
| (
|
|
73. Число труб в одном ряду
| (
|
|
74. Число рядов труб
| Принимается
|
|
75. Средняя расчетная длина труб пучка I, м
| Рис. 3.14
|
|
76. Проекция средней расчетной длины труб пучка , м
| То же
|
|
77. Живое сечение для прохода газов в пучке , м2
|
|
|
78. Расчетная поверхность нагрева одного ряда , м2
|
|
|
79. Конвективный тепловой поток, передаваемый в парообразующем пучке , МВт
|
|
|
80. Энтальпия газов за пучком , МДж/кг
|
|
|
81. Температура газов за пучком , °С
| по диаграмме
|
|
82. Средняя температура газов , °С
|
|
|
83. Объемный расход газов , м2/с
|
|
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
84. Средняя скорость газов , м/с
|
|
|
85. Коэффициент теплопроводности газов , Вт/(м∙К)
| по рис. 3.9
|
|
86. Кинематический коэффициент вязкости газов , м2/с
| То же
|
|
87. Число Прандля газов
|
|
|
88. Коэффициент загрязнения , м2∙К/Вт
| Принимается
| 0,006–0,069
|
89. Коэффициент теплоотдачи конвекцией , Вт/(м2∙°С)
| Формула (3.47) и (3.50)
|
|
90. Коэффициент неравномерности омывания пучка
| Принимается
| 0,8–0,9
|
91. Коэффициент теплоотдачи излучением газа в межтрубном пространстве , Вт/(м2∙°С)
| Парообразующие пучки
Пароперегреватели
| 8–10
5–10
|
92. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке , Вт/(м2∙°С)
|
|
|
93. Коэффициент теплопередачи , Вт/(м2∙°С)
|
|
|
94. Средний температурный напор , °С
|
|
|
95. Конвективная поверхность нагрева парообразующего пучка , м2
|
|
|
Продолжение табл. 3.1
Показатель
| Расчетная формула
или источник
| Числовое
значение
|
96. Принятое число рядов труб
|
Округляем до целого числа
|
|
коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи . Затем находят среднелогарифмический температурный напор и конвективный тепловой поток . После этого определяют расчетную конвективную поверхность нагрева пучка и количество рядов труб в пучке . Если полученное значение отличается от принятого при проектировании пучка, то расчет можно не повторять (хотя в действительности обычно изменяют шаг , и расчет повторяют).
Последовательность выполнения теплового расчета приведена в табл. 3.1. Подробные рекомендации и пояснения к выполнению теплового расчета приведены в методических указаниях, сопровождающих таблицу расчетов.