Паровые котлы
рnЧS = rnЧS = 0,2343Ч0,118 = 0,02765;
По номограмме находим kг = 3,4; Ю
Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:
tз = 0,5Ч(tўэк + tІэк ) + (40ё60) = 0,5Ч(154,56+242,96) + 50 = 248,76 оС;
По номограмме находим
Сг=0,97; aн=100 ккал/м2ЧчЧоС; Ю aл = aнЧаЧСг =100Ч0,0897Ч0,97= 8,7 ккал/м2ЧчЧоС;
При расчёте экономайзера на величину aл необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:
9.2 Расчёт воздушного подогревателя
По чертежам парового котла составляем эскиз воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указывают все конструктивные размеры.
По чертежам и эскизу заполняем таблицу:
Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
Наименование величин |
Обозн | Раз-ть | Величина |
Наружный диаметр труб | d | м | 0,04 |
Внутренний диаметр труб | dвн | м | 0,037 |
Количество труб в ряду | z1 | - | 72 |
Количество рядов труб по ходу газов | z2 | - | 33 |
Шаг труб: поперечный |
S1 | м | 0,056 |
продольный | S2 | м | 0,042 |
Относительный шаг труб: поперечный |
S1/d | - | 1,4 |
продольный | S2/d | - | 1,05 |
Расположение труб | - | - | шахматное |
Характер омывания труб газами | - | - | продольный |
Характер омывания труб воздухом | - | - | поперечный |
Число труб, включённых параллельно по газам | z0 | - | 2376 |
Площадь живого сечения для прохода газов | Fг | м2 | 2,555 |
Ширина газохода | b | м | 4,144 |
Высота одного хода по воздуху (заводская) | hх | м | 2,1 |
Площадь живое сечение для прохода воздуха | Fв | м2 | 2,6544 |
Поверхность нагрева ВЗП | Hвп | м2 | 2413,99 |
Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматно расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух. Расчётно определим число труб, включенных параллельно по газам:
Площадь живого сечения для прохода газа:
Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):
Поверхность нагрева ВЗП:
С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта ВП составляют таблицу исходных данных:
Наименование величин | Обознение | Размерность | Величина |
Температура газов до воздухоподогревателя |
uэкІ | 0С | 301,87 |
Температура газов за воздухоподогревателем | uух | 0С | 150 |
Температура воздуха до воздухоподогревателя | tўв | 0С | 30 |
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя |
tгв | 0С | 220 |
Объёмы газов при среднем избытке воздуха | Vг | м3/кг | 14,0698 |
Теоретический объём воздуха | V0 | м3/кг | 10,62 |
Температура воздуха до воздухоподогревателем к теоретически необходимому | bІвп | -- | 1,05 |
Объёмная доля водяных паров | rH2O | -- | 0,1102 |
Тепловосприятие по балансу | Qбвп | ккал/кг | 695,85 |
Находим скорости газов и воздуха:
Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: Wг=12±3 м/с, а Wв = (0,5ё0,6)ЧWг = 5,07ё6,08 м/с, однако полученная скорость воздуха больше допустимой Ю принимаем Wв’=6,08 м/c.
Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин. где x = 0,7
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:
При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14: aн=29 ккал/м2ЧчЧоС; добавочные коэффициенты:
Сф=1,1; Сl=1; Юaк = aнЧСфЧСl = 29Ч1,1Ч1 = 31,9 ккал/м2ЧчЧоС;
При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:
aн= 56 ккал/м2ЧчЧоС; добавочные коэффициенты:
Сz=1; Сф=0,98; Сs=1; Юaк = aнЧСzЧСфЧСs = 56Ч1Ч0,98Ч1 = 54,88 ккал/м2ЧчЧоС;
Температурный напор:
Ю температурный напор можно найти как:
Список литературы
Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.
Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.
Методические указантя по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.
Методические указантя по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
Методические указантя по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с.
Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. –Л.: Энергия, 1972.—200с.
Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. –М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.