4 страница. Составляем сводную таблицу.

кДж/кг.

Составляем сводную таблицу.

Таблица 7

Теплотехнические характеристики первого газохода

	Наименование величины	Условныеобозначения	Расчётная формула	Результаты при
300˚С	600˚С
	Температура дымовых газов перед 1-м газоходом, ˚С		(5.23)
	Теплосодержание дымовых газов перед 1-м газоходом, кДж/кг		(5.7)	18458,79	18458,79
	Температура дымовых газов за первым газоходом, ˚С		рис. 5
	Теплосодержание дымовых газов за 1-м газоходом, кДж/кг		Таб. 3, (5.7)	4466,538	9299,406
	Теплота, отданная продуктам сгорания, кДж/кг	Qб	(6.2)	14104,7	9368,5
	Расчётная температура потока продуктов сгорания в конвективном газоходе, ˚С		(6.5)
	Температурный напор, ˚С	Δt	(6.6)
	Средняя скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева, м/с		(6.6)	7,14	8,2
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м^2·К		(6.9)	48,15
	Толщина излучающего слоя, м	s	(6.10)	0,201	0,201
	Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, (м·МПа)^-1	кГ	(5.14)	33,22	30,66
	Суммарная сила поглощения газовым потоком, м-ата	крs	(5.16)	0,134	0,124
	Степень черноты газового потока	a	Прил.1	0,127	0,119
	Коэффициент теплоотдачи излучением не запыленного потока, Вт/м^2·К		(5.17)	4,191	8,806
	Температура загрязненной стенки, ˚С	tз	(6.12)
	Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м^2·К		(6.13)	52,341	59,806
	Коэффициент теплопередачи, Вт/м^2·К	К	(6.14)		38,87
	Температурный напор, ˚С	Δt	(6.16)	394,1
	Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, кДж/кг	QТ	(6.15)	5411,5	10219,4

6.2 Тепловой расчёт второго газохода

1. По чертежу определяются конструктивные характеристики второго конвективного газохода: площадь поверхности нагрева, шаг труб и рядов (расстояния между осями труб), диа­метр труб, число труб в ряду, число рядов труб и площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (таблица 8). Для данной конструкции котла ширина газохода а=1,075 м, а высота b=2,1 м [2].

Таблица 8

Конструктивные характеристики второго газохода [2]

Наименование величин	Условные обозначения	Результаты
Поверхность нагрева, м^2	Н
Число рядов труб: вдоль оси котла поперек оси котла	z1 z2
Диаметр труб,мм	dн	51х2,5
Расчётные шаги труб в мм. продольный поперечный	S1 S2

2. Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (6.3)

.

3.Предварительно принимаем два значения температуры продуктов сгорания после рассчитанного газохода и .

4. Определяем тепло, отданное продуктам сгорания (6.2), кДж/кг

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

5. Определяем расчётную температуру потока продуктов сгорания в конвективном газоходе (6.5)

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

6. Определяем температурный напор (6.6)

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

7.Определяем среднюю скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева (6.7)

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

8. Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева (6.8)

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

9. Определяем степень черноты газового потока (6.9),

,

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

10. Определяем коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева (6.11), (6.12)

,

,

.

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

11. Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрев (6.13)

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

12. Определяем коэффициент теплопередачи (6.14)

,

где - коэффициент тепловой эффективности для конвективных поверхностей нагрева при сжигании каменного угля[2].

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

.

13. Определяем количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг топлива (6.15), (6.16)

,

для температуры 200˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

,

для температуры 400˚С после конвективной поверхности нагрева:

,

.

15. По принятым двум значениям температуры и полученным двум значениям Q_б и Q_Т производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева.

Так как (отличается от менее чем на 50˚С), то определяем Q_T, сохранив прежним коэффициент теплопередачи (6.15), (6.16).

.

Рисунок 6. Графическое определение расчётной температуры

Составляем сводную таблицу.

Таблица 9

Теплотехнические характеристики второго газохода

Наименование величины	Условное обозначение	Расчётная формула	Результаты при
200˚С	400˚С
Температура дымовых газов перед 1-м газоходом, ˚С		(5.23)
Теплосодержание дымовых газов перед 1-м газоходом, кДж/кг		(5.7)
Температура дымовых газов за первым газоходом, ˚С
Теплосодержание дымовых газов за 1-м газоходом, кДж/кг		Таб. 3	3095,025	6376,710

Продолжение табл.9

Теплота, отданная продуктам сгорания, кДж/кг	Qб	(6.2)	5620,42	2404,37
Расчётная температура потока продуктов сгорания в конвективном газоходе, ˚С		(6.5)
Температурный напор, ˚С	Δt	(6.6)
Средняя скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева, м/с		(6.7)	7,5	8,7
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м^2·К		(6.8)	58,3	62,54
Толщина излучающего слоя, м	s	(6.10)	0,201	0,201
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами, (м·МПа)^-1	кГ	(5.14)	38,8	37,22
Суммарная сила поглощения газовым потоком, м-ата	крs	(6.9)	0,148	0,143
Степень черноты газового потока	a	Прил.1	0,141	0,136
Коэффициент теплоотдачи излучением не запыленного потока, Вт/м^2·К		(6.11)	3,81	4,488
Температура загрязненной стенки, ˚С	tз	(6.12)
Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м^2·К		(6.13)	62,11	67,028
Коэффициент теплопередачи, Вт/м^2·К	К	(6.14)	40,37	43,57
Температурный напор, ˚С	Δt	(6.16)
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, кДж/кг	QТ	(6.15)

6.3 Тепловой расчёт водяного экономайзера

В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры, а при большем давлении — стальные. При этом в котельных агрегатах горизонтальной ориентации производи­тельностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхно­сти, часто ограничиваются установкой только водяного эконо­майзера. В котельных агрегатах паропроизводительностью бо­лее 25 т/ч вертикальной ориентации с пылеугольными топками после водяного экономайзера всегда устанавливается воздухо­подогреватель. При сжигании высоковлажных топлив в пылеугольных топках применяется двухступенчатая установка водяного экономайзера и воздухоподогревателя.

1. По уравнению теплового баланса определить количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов (6.2)

,

где - коэффициент сохранения теплоты (4.12);

- энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется по таблице 3 при температуре и коэффициенте избытка воздуха после поверхности нагрева, предшествующей рассчитываемой поверхности (5.7);

- энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, определяется по таблице 3 при принятой в начале расчёта температуре уходящих газов равной 160 [эстеркин] (5.7);

- присос воздуха в экономайзер, принимается по таблице 1;

- энтальпия присосанного в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 30˚С (4.3).

,

,

.

2. Определяем энтальпию воды после водяного экономайзера

(6.17)

,

где - энтальпия воды на входе в экономайзер [3], кДж/кг;

D – паропроизводительность котла, кг/с;

D_пр – расход продувочной воды, кг/с.

,

кДж/кг

Температура воды после экономайзера [3].

3. Определяем температурный напор

(6.18)

,

(6.19)

где и - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.

,

(6.20)

,

.

4.Выбираем конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера (таблица 10)

Таблица 10

Конструктивные характеристики труб чугунных экономайзеров [3]

Характеристика одной трубы	Экономайзер ВТИ
Длина, мм
Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м^2	2,95
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м^2	0,12

Число параллельно включенных змеевиков в пакете

(6.21)

,

где D – расход воды через экономайзер, кг/с;

- массовая скорость воды на входе в экономайзер (принимается равной 600кг/(м²·с));[3]

d_вн – внутренний диаметр трубы (рисунок 12), мм.

5. Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере

(6.22)

,

где - расчётный расход топлива (4.10), кг/с;

V_Г – объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха (таблица 2);

- среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, ˚С;

(6.23)

F_эк – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м².

,

где F_тр - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы (таблица 10);

z₁ – число труб в ряду (принимается равным 10).

(6.24)

,

где и - температура продуктов сгорания на входе и выходе из экономайзера, ˚С.

м/с.

(6.25)

6. Определяем коэффициент теплопередачи

,

где и - коэффициенты определяются с помощью монограммы (приложение 1, рисунок 12).

7. Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера

(6.26)

м²

8. Окончательно устанавливаем конструктивные характеристики экономайзера

(6.27)

Общее число труб ,

где - площадь поверхности нагрева одной трубы (таблица 10), м².

(6.28)

Число рядов .

Составляем сводную таблицу.

Таблица 10

Теплотехнические и конструктивные характеристики экономайзера

Наименование величины	Условное обозначение	Расчётная формула	Результат
Температура дымовых газов перед экономайзером, ˚С		рисунок 6
Теплосодержание дымовых газов перед экономайзером, кДж/кг		(5.7)	5714,826
Температура дымовых газов после экономайзера, ˚С		принято
Теплосодержание дымовых газов после экономайзера, кДж/кг		(5.7)	2601,859
Тепловосприятие в водяном экономайзере, кДж/кг	Qб	(6.2)	3075,355
Температура питательной воды перед экономайзером, ˚С		из условия
Температура питательной воды после экономайзера, ˚С		[4]
Энтальпия питательной воды перед экономайзером, кДж/кг		[4]	419,1
Энтальпия питательной воды после экономайзера, кДж/кг		(6.15)	774,83
Температурный напор, ˚С	Δt	(6.16)
Действительная скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с		(6.22)	5,45
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м^2	Fэк	(6.23)	1,2
Среднеарифметическая температура продуктов сгорания, ˚С		(6.24)
Число труб в ряду	z1	принято
Коэффициент теплопередачи, Вт/(м^2·К)	K	(6.25)	16,97
Площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, м^2	Hэк	(6.26)	451,2
Общее число труб	n	(6.27)
Число рядов	m	(6.28)	15,3

Дата добавления: 2015-09-01