Расчет водяного экономайзера

По уравнению теплового баланса определяем количество теплоты, кДж/м³, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов

, (2.2.1)

где – энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, кДж/м³;

– энтальпия уходящих газов, определяется из таблицы 2.5 расчетной работы №1 по температуре уходящих газов, кДж/м³;

– присос воздуха в экономайзер;

– энтальпия теоретического количества воздуха, кДж/м³.

кДж/м³.

Определяем энтальпию воды после водяного экономайзера, кДж/кг,

, (2.2.2)

где – энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг;

– паропроизводительность котла, кг/с;

– расход продувочной воды, кг/с.

кДж/кг.

По энтальпии воды после экономайзера и ее давлению из таблиц для воды и водяного пара определяем температуру воды после экономайзера °С.

Определяем температурный напор, °С,

, (2.2.3)

где , – большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.

°С.

°С.

°С.

Выбираем конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера. Экономайзер ВТИ, длина 2000 мм, площадь поверхности нагрева с газовой стороны 2,95 м², площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания 0,12 м². Число труб в ряду принимаем .

Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с, по формуле

, (2.2.4)

где – среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, °С;

– площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м².

Среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, °С, определяется по формуле (2.1.3)

°С.

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м², при установке чугунного водяного экономайзера

, (2.2.5)

где – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы, м²;

– число труб в ряду.

м².

м/с.

Коэффициент теплопередачи для чугунных экономайзеров, Вт/(м²×К), определяется с помощью номограммы 5.9 [1].

Вт/(м²×К).

Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, м²,

. (2.2.6)

м².

По полученной поверхности нагрева экономайзера окончательно устанавливаем его конструктивные характеристики. Для чугунного экономайзера определяем общее число труб и число рядов по формулам:

, (2.2.7)

, (2.2.8)

где – площадь поверхности нагрева одной трубы, м².

.

.

Определяем невязку теплового баланса, кДж/м³,

, (2.2.9)

где , , , – количества теплоты, воспринятые лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, пароперегревателем и экономайзером, кДж/м³.

кДж/м³.

Невязка баланса 0,026% , что не превышает допустимые 0,5%.