Тепловий розрахунок фестону парогенератора.

Фестон - котельний пучок, утворений розведенням верхньої частини труб заднього екрану в три (в даному випадку) ряди і утворюючими газохід для виходу продуктів згорання з топки.

5.2.1. Конструктивні характеристики фестону.

5.2.1.1. Геометричні розміри та характеристики:

а) зовнішній діаметр труб, мм:

d

б) кількість рядів труб:

п

в) кількість труб у кожному ряді:

п ₁

г) довжина труб у кожному ряді:

(поділяємо умовно на кресленні довжину рядів на прості фігури, тобто у розрахунках довжини складаємо довжину рівної ділянки трубі з довжиною катета прямокутного трикутника, яку знаходимо по залежностям у прямокутних трикутниках)

д) шаг труб поперечний:

е) шаг труб повздовжній:

ж) відносний поперечний шаг:

з) відносний повздовжній шаг:

5.2.1.2. Підраховуємо площу поверхні нагріву фестона:

5.2.1.3. Знаходимо живий перетин газоходу:

5.2.1.4. Усереднений живий перетин:

5.2.2. Перевірочний розрахунок теплообміну в фестоні.

5.2.2.1. Температура продуктів згорання на вході в газохід котельного пучка (приймається рівною температурі на виході з топки):

5.2.2.2. Знаходимо ентальпію продуктів згорання при цій температурі:

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.2.2.3. Приймаємо попередньо температуру на виході з фестону:

5.2.2.4. Знаходимо ентальпію газів, відповідну до тій температурі:

[власний розрахунок, таблиця №2]

5.2.2.5. Підраховуємо коефіцієнт зберігання тепла за формулою:

5.2.2.6. Присос повітря у газоході:

[власний розрахунок, таблиця № 1]

5.2.2.7. Температура повітря присосів:

5.2.2.8. Ентальпія теоретичного об’єму холодного повітря:

[власний розрахунок, таблиця № 2]

5.2.2.9. Підраховуємо тепловосприйняття фестону по різності ентальпій продуктів згорання (по балансу):

5.2.2.10. Підраховуємо середню температуру продуктів згорання у фестоні:

5.2.2.11. Знаходимо температуру насищення при тиску в барабані, МПа:

[знаходимо з довідкової літератури: ІІІ.]

5.2.2.12. Підраховуємо середній температурний тиск за формулою:

5.2.2.13. Підраховуємо середню швидкість продуктів згорання по формулі:

5.2.2.14. Знаходимо коефіцієнт тепловіддачі конвекцією:

де: - номінальний коефіцієнт тепловіддачі, який знаходиться по швидкості газу та по діаметру труб пучка;

- поправка на кількість рядів труб по ходу газів;

- поправка на фізичні характеристики потоку при зміні температури за змісту теплоносія;

- поправка на геометрію, яка залежить від відносних поперечного та повздовжнього шагів.

[приймаємо з довідкової літератури: І, стр. 44 мал. 6-6]

5.2.2.15. Концентрація золи в продуктах згорання:

5.2.2.16. Товщина випромінюючого газового слою в між трубному просторі пучка:

5.2.2.17. Тиск у газоході:

Р = 0,1 МПа

5.2.2.18. Об’ємна доля водяних парів в продуктах згорання:

Об’ємна доля трьохатомних газів:

Сумарна об’ємна доля:

[власний розрахунок, таблиця № 1]

5.2.2.19. Парціальний тиск трьохатомних газів:

5.2.2.20. Знаходимо коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами по формулі, 1/м МПа:

5.2.2.21. Коефіцієнт послаблення променів золовими частинами:

5.2.2.22. Сумарна оптична товщина запиленого газового потоку:

5.2.2.23. Знаходимо температуру забруднень на трубах:

[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр. 44 п.7-36]

5.2.2.24. Підраховуємо ступінь чорноти газів в фестоні:

5.2.2.25. Знаходимо коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням:

де: - номінальна величина коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням [ІІ,стр.261,номограма 19 ]

5.2.2.26. Коефіцієнт забруднення поверхні нагріву:

[І,стр.38, ф-ла 6-8; ІІ,стр.47,п.7-52. ]

5.2.2.27. Коефіцієнт тепловіддачі в фестоні:

5.2.2.28. Підраховуємо теплосприйняття фестону по умовам теплопередачі:

5.2.2.29. Знаходимо розбіг між значеннями теплосприймань підрахованих по балансу та по теплопередачі:

Кількість тепла прийнятого по різниці ентальпій та по умовам теплопередачі мало відрізняється тому уточнення розрахунку не проводиться.

5.3 Конструктивний тепловий розрахунок пароперегрівача

5.3.1 Конструктивний розрахунок ступенів пароперегрівачів

5.3.1.1. Зовнішній діаметр труб і товщина стінки, мм

5.3.1.1. Поперечний крок в основній частині поверхні нагріву, мм

Відносний крок

5.3.1.3. Подовжній крок, мм

Відносний крок

5.3.1.4. Кількість змійовиків (поперек газоходу)

5.3.1.5. Кількість змійовиків (по ходу газів)

5.3.1.6. Розміщення труб в пучці (коридорне, шахматне) -

5.3.1.7. Характер обмивання (поперечне, поздовжнє) -

5.3.1.8. Середня довжина змійовика, м

5.3.1.9. Радіус згину труб, мм

5.3.1.10. Кількість прямолінійних ділянок в ступені змійовика

5.3.1.11. Довжина змійовика ступінь, мм

5.3.1.12. Площа поверхні ступені, м ²

5.3.1.13. Довжина при стіно – стельових труб, м

5.3.1.14. Число при стіно – стельових труб

5.3.1.15. Площа поверхні стельових труб, м ²

5.3.1.16. Сума поверхні нагріву, м ²

5.3.1.17. Живий переріз газоходу, м ²

5.3.1.18. Переріз для проходу пара,

5.3.2 Тепловий розрахунок ІІ ступені пароперегрівача

5.3.2.1. Витрата палива котельної установки при нормальній загрузці, кг/с

5.3.2.2. Площа поверхні нагріву, яка проходить крізь І ряд фестона, м ²

5.3.2.3 Кутовий коефіцієнт фестона

5.3.2.4. Коефіцієнт розподілу теплового навантаження по висоті топки

5.3.2.5. Теплота, яка передається поверхні нагріву пароперегрівачу випромінюючого з топки, МДж/кг:

5.3.2.6. Температура пари на виході з ступені пароперегрівача, ⁰С

5.3.2.7. Тиск пара при цій температурі, МПа

5.3.2.8. Ентальпія перегрітого пара, кДж/кг

5.3.2.9. температура насичення, ⁰С, і ентальпія сухого насиченого пара при Р_б, кДж/кг

5.3.2.10. Зниження ентаьпії в пароперегрівачі, кДж/кг

5.3.2.11. Теплота, яку необхідно передати конвекцією для перегріву пара до заданої температури, МДж/кг

5.3.2.12. Температура, ⁰С, і ентальпія продуктів згорання на вході в ступінь, МДж/кг

5.3.2.13. Величина присосу повітря в ступені

5.3.2.14. Ентальпія повітря присосів, МДж/кг

5.3.2.15. Ентальпія продуктів згорання на виході з ступені, МДж/кг

5.3.2.16. Температура продуктів згорання на виході з ступені, ⁰С,

5.3.2.17. Середня температура продуктів згорання в ступені, ⁰С,

5.3.2.18. Середня швидкість газів в ступені, м/с

5.3.2.19. Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м ²*К)

(І, ст..57 п. 8-18, номограма 12, 13, 14; ІІ, ст..43 мал..6-5, 6-6, 6-7)

5.3.2.20. Середня температура пара, ⁰С

5.3.2.21. Питомий об’єм пара при середній температурі, М ³/кг

(ІІІ)

5.3.2.22. Середня швидкість пари, м/с

5.3.2.23. Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до пару, Вт/(м²*К)

(І, ст.. 57 п. 8-21 номограма 15, ІІ, ст. 43 мал..6-7)

5.3.2.24. Температура забрудненої стінки труби, ⁰С

(І, ст.. 44 п. 7-36, ст..47 п. 7-52; ІІ, §6-2)

5.3.2.25. Товщина випромінюючого шару, м

5.3.2.26. Сумарна поглинальна здатність трьохатомних газів, м*МПа

5.3.2.27. Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами, 1/(м*МПа)

(ІІ, мал.. 5-5)

5.3.2.28. Коефіцієнт послаблення променів золовими частками, 1/(м*МПа)

(ІІ, мал.. 5-6)

5.3.2.29. Сумарна оптична товща запорошеного газового потоку

5.3.2.30. Ступінь чорноти випромінюючої поверхні

(І, ст.. 43 п. 7-32; ІІ, мал.. 5-4)

5.3.2.31. Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м ²*К)

(І, ст.. 57 п. 8-20 номограма 2, 19; ІІ, мал.. 6-1)

5.3.2.32. Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки, Вт/(м ²*К)

(І, ст.. 37 п. 7-07; ІІ, ф-ла. 6-13)

5.3.2.33. Коефіцієнт теплової ефективності

(І, ст.. 48 табл. 7-3; ІІ, табл. 6-2.)

5.3.2.34. Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м ²*К)

5.3.2.35. Температурні напори на вході і виході із пароперегрівача, ⁰С

5.3.2.36. Температурний напір при противотоці, ⁰С

5.3.2.37. Кількість тепла, реалізуємо в поверхні пароперегрівача при умові теплопередачі, МДж/кг

5.3.2.38. Нев’язка

Список використаної літератури:

1. Тепловий розрахунок промислових парогенераторів: Учбовий посібник для ВУЗІВ/ Під ред. В.И. Частухіна. - Київ: Вища школа, 1980.

2. Тепловий розрахунок котельних агрегатів (Нормативний метод) /Під ред. М.В. Кузнецова та інш. - М.: Єнергія, 1973.

3. Рівкін С.Л. Термодинамічні властивості води і водяної пари. Н., Енергія, 1975р.

4.Павлов И.И., Федоров М.Н. Котельные установки и тепловые сети, 1977.

Дата добавления: 2015-08-17