Расчет котельного пучка

Из расчета пароперегревателя t'=649 ⁰C; I' =2884,66 ккал/кг

Для расчета котельного пучка  принимаем d_н=60 мм; S₁=110 мм;

S₂=100 мм; t_н=197,4 ⁰C; z₂=16 шт.

Поверхность нагрева (м ²) котельного пучка

где d - наружный диаметр труб, м; z ₁ - число труб в ряду; z₂ - число рядов труб (по ходу газов); l - длина одной трубы в соответственном ряду, м.

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 м ²

 

При выполнении поверочного расчета котельного пучка оп­ределяют температуру газов за ними и количество тепла, отданного газами в пучке (ккал/кг).

Основными уравнениями при расчете теплообмена в газоходах явля­ются:

а) уравнение теплового баланса:

где φ - коэффициент сохранения тепла (определен в тепловом балансе); J, J"- энтальпии газов на входе в поверхность нагрева и выходе из неё, ккал/кг(нм³); ∆α- величина присоса воздуха в пучке (табл.5 [5]); J⁰_х.в - энтальпия холодного воздуха, ккал/кг;

1) при                        2) при

I ^/(649)=2884,66 ккал/кг                                 I ^/(649)=2884,66 ккал/кг

I ^//(549)=2505,14 ккал/кг                                I ^//(449)=2023,22 ккал/кг 

 

1)  2)

 

     Средняя температура газового потока (⁰С):

1)                                 2)

 

Секундный расход дымовых газов при средней температуре потока (м³/с)

 

 1)  2)

 

Площадь живого сечения для прохода газов F_кп определяется как разность между площадью сечения газохода в месте расположения пучка и площадью, занятой трубами (м²):

где а и b - поперечные размеры газохода в свету, м; z₁ - число труб в ряду, шт.; d, l — диаметр (наружный) и длина труб в ряду, м.

 

Расчетная скорость дымовых газов (м/с)

1)                                             2)

 

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к наружной стенке труб котельного пучка, (ккал/м²ч⁰С)

где C _z – поправка на число рядов труб по ходу газов;

C _ф – поправка на парциальное давление водяных паров;

С _s– поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется в зависимости от относительного поперечного и продольного шагов труб (номограмма 7 [5]).   

 

1)                2)

 

;

 

Для определения коэффициента теплоотдачи излучением предвари­тельно находят эффективную толщину излучающего слоя (м)

 

Суммарная толщина запыленного газового потока:

      1)                                                               2)

 

1)                                        2)

 

Пользуясь полученным произведением K∙P_П∙S, по номограмме 2[5] на­ходят степень черноты продуктов сгорания а.

    1) а =0,11                                                             2) а =0,11

 

По номограмме 11 [5] находят значение α_н, поправку С _г и подсчитывают ко­эффициент теплоотдачи излучением:

для незапыленного потока (ккал/м²ч°С)

1) α_н=64 ккал/м²ч⁰С; С_г=0,98                 2) α_н=58 ккал/м²ч⁰С; С_г=0,96

 

                                       

 

Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке (ккал/м²ч°С)

где α_к- коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/м ч°С; α_л- коэффици­ент теплоотдачи излучением, ккал/м²ч°С;

1)                                2)

 

Коэффициент теплопередачи с шахматных пучков при сжигании газообразного топлива

где ψ - коэффициент тепловой эффективности, выбирается по табл.12,13[5].

1)                                  2)

 

Лучевоспринимающая поверхность нагрева (м ²) котельного пучка

 

Расчетная поверхность (м²)

Температура стенки труб принимается равной температуре наружного слоя золовых отложений, осевших на трубах (°С):

где t_cp=t_н - средняя температура среды (температура насыщения при давле­нии в барабане),°С.

Для ко­тельных пучков малой мощности при температуре газов на входе в поверх­ность °С ∆t=60°C.

 

 

б) уравнение теплопередачи (ккал/кг)

 1)                              2)     

                            

                                                                      

                                   

 

   1)        2)

 

 

Находим температуру

   Проверим правильность значения температуры газов

I ^/(649)=2884,66 ккал/кг         I ^//(400)=1789 ккал/кг

 

 

Средняя температура газового потока, ()

 

 

ккал/кг

 

Полученное по уравнению теплообмена значение Q_T не отличается от определенного по уравнению баланса Q_б более чем на 2%, расчет поверхности заканчивается. Окончательными принимаются температура, энтальпия вошедшие в уравнение баланса.