Паровой котёл ГМ-50
Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Расчёт энтальпии. Поверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона. Определение тепловосприятий пароперегревателя и сведения теплового баланса.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.10.2011 |
Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Паровой котёл ГМ-50
Оглавление
- Аннотация
- Глава 1. Определение коэффициента полезного действия парового котла
- 1.1 Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха
- 1.1.1 Выбор коэффициентов избытка воздуха
- 1.2 Топливо и продукты горения
- 1.2.1 Характеристики топлива
1.2.3 Расчёт энтальпии
- 1.3 Тепловой баланс парового котла. Определение расчётного расхода топлива
- 1.3.1 Тепловой баланс котла
1.3.2 Определение КПД парового котла и расхода топлива
- Глава 2. Поверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона парового котла
- 2.1 Выбор схемы топливосжигания
- 2.2 Поверочный расчёт топки
- 2.2.1 Расчёт контурных размеров и характеристик топочной камеры
2.2.2 Расчёт теплообмена в топке
- 2.3 Поверочный расчёт фестона
- 2.3.1. Расчёт контурных размеров и характеристик фестона
2.3.2 Поверочный тепловой расчёт фестона
- Глава 3. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева парового котла
- 3.1 Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла
- 3.2 Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя
- 3.3 Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева
- 3.3.1 Расчёт водяного экономайзера
3.3.2 Расчёт воздушного подогревателя
- Список литературы
Аннотация
В данном курсовом проекте производится расчет парогенератора ГМ-50-1, исходя из следующих данных:
№ п/п |
Наименование характеристики |
Значение |
|
1 |
Тип котла |
ГМ-50 |
|
2 |
Номинальная паропроизводительность |
50 т/ч |
|
3 |
Рабочее давление в барабане котла |
44 кгс/см2 |
|
4 |
Рабочее давление на выходе из пароперегревателя |
40 кгс/см2 |
|
5 |
Температура перегретого пара |
440С |
|
6 |
Температура питательной воды |
140С |
|
7 |
Температура уходящих газов |
160С |
|
8 |
Температура горячего воздуха |
190С |
|
9 |
Вид топлива |
природный газ |
|
10 |
Марка топлива |
Серпухов (7) |
|
11 |
Тип топочного устройства |
камерная |
Особые условия:
1. Расчёт выполняется на ЭВМ.
2. Компоновка хвостовых поверхностей - одноступенчатая.
В результате произведенного расчета в конструкцию парового котла внесены следующие изменения:
В воздухоподогревателе убрано два хода по воздуху. Расчётная поверхность воздухоподогревателя- 1234.9 м2. Высота хода воздухоподогревателя - 2.15 м.Число ходов по воздуху в ВЗП - 2 шт.
Схема циркуляции парового котла ГМ-50 приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема циркуляции парового котла ГМ-50.
Глава 1. Определение коэффициента полезного действия парового котла
1.1 Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха
1.1.1 Выбор коэффициентов избытка воздуха
Таблица 1.1.2. Избытки воздуха и присосы по газоходам.
№ п/п |
Газоходы |
Коэффициент избытка воздуха за газоходом |
Величина присоса |
Средний коэффициент избытка воздуха в газоходе |
|
1 |
Топка и фестон |
||||
2 |
Пароперегреватель |
||||
3 |
Экономайзер |
||||
4 |
Воздухоподогреватель |
Расчётно-технологическая схема котла приведена на рис. 1.1.
1.2 Топливо и продукты горения
1.2.1 Характеристики топлива
Элементарный состав сухой массы:
Теплота сгорания топлива: Плотность газов:
Объёмы воздуха и продуктов горения при:
Контроль баланса элементарного состава топлива:
Рис. 1.1. Расчётно-технологическая схема котла ГМ-50.
Таблица 1.2.1. Объёмы и массы продуктов горения, доли трёхатомных газов и водяных паров, концентрация золы
№ п/п |
Величина |
Единицы |
||||||
Газоходы |
||||||||
Топка и фестон |
Пароперегреватель |
Экономайзер |
Воздухоподогреватель |
|||||
1 |
Коэффициент избытка воздуха за газоходом |
1.1 |
1.13 |
1.21 |
1.27 |
|||
2 |
Коэффициент избытка воздуха средний в газоходе |
1.1 |
1.115 |
1.17 |
1.24 |
|||
3 |
за |
2.226 |
2.254 |
|||||
ср. |
2.229 |
2.237 |
2.249 |
|||||
4 |
за |
12.24 |
13.96 |
|||||
ср. |
12.39 |
12.95 |
13.66 |
|||||
5 |
за |
0.08826 |
0.07734 |
|||||
ср. |
0.08718 |
0.08341 |
0.07907 |
|||||
6 |
за |
0.1819 |
0.1614 |
|||||
ср. |
0.1799 |
0.1728 |
0.1646 |
|||||
7 |
за |
0.2702 |
0.2387 |
|||||
ср. |
0.2671 |
0.2562 |
0.2437 |
|||||
8 |
за |
15.18 |
17.40 |
|||||
ср. |
15.37 |
16.09 |
17.00 |
|||||
9 |
за |
1.240 |
1.246 |
|||||
ср. |
1.241 |
1.243 |
1.245 |
1.2.3 Расчёт энтальпии
Таблица 1.2.3. Энтальпии воздуха и продуктов горения по газоходам парового котла ().
Газоход |
Температура газов |
||||||
Топка и фестон () |
2200 |
9943 |
8123 |
812.3 |
10755 |
546543537540531528526517521511499495493472459452478467473462 |
|
2100 |
9437 |
7722 |
772.2 |
10209 |
|||
2000 |
8934 |
7322 |
732.2 |
9666 |
|||
1900 |
8437 |
6922 |
692.2 |
9129 |
|||
1800 |
7937 |
6522 |
652.2 |
8589 |
|||
1700 |
7445 |
6132 |
613.2 |
8058 |
|||
1600 |
6956 |
5742 |
574.2 |
7530 |
|||
1500 |
6469 |
5352 |
535.2 |
7004 |
|||
1400 |
5991 |
4962 |
496.2 |
6487 |
|||
1300 |
5509 |
4571 |
457.1 |
5966 |
|||
1200 |
5036 |
4191 |
419.1 |
5455 |
|||
1100 |
4575 |
3811 |
381.1 |
4956 |
|||
1000 |
4118 |
3431 |
343.1 |
4461 |
|||
900 |
3662 |
3061 |
306.1 |
3968 |
|||
Пароперегреватель |
700 |
2774 |
2341 |
304.3 |
3078 |
||
600 |
2348 |
1983 |
257.8 |
2606 |
|||
500 |
1934 |
1635 |
212.6 |
2147 |
|||
400 |
1527 |
1294 |
168.2 |
1695 |
|||
Экономайзер |
500 |
1934 |
1635 |
343.4 |
2277 |
||
400 |
1527 |
1294 |
271.7 |
1799 |
|||
300 |
1130 |
962 |
202 |
1332 |
|||
ВЗП |
300 |
1130 |
962 |
259.7 |
1390 |
||
200 |
745 |
636 |
171.7 |
916.7 |
|||
100 |
369 |
316 |
85.32 |
454.3 |
Диаграмма энтальпии-температуры для продуктов горения представлена на рис. 1.2.
Рис.1.2. Диаграмма энтальпии-температуры для продуктов горения по газоходам парового котла.
1.3 Тепловой баланс парового котла. Определение расчётного расхода топлива
1.3.1 Тепловой баланс котла
Располагаемое тепло топлива:
Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха при:.
Потери тепла от химического недожога:
Потери тепла от механического недожога:
Энтальпия уходящих газов (при):
Потери тепла с уходящими газами:
Потери тепла от наружного охлаждения котла:
1.3.2 Определение КПД парового котла и расхода топлива
КПД парового котла брутто:
Коэффициент сохранения тепла:
Давление питательной воды за регулятором питания котла:
Тепловосприятие котла:
Расход топлива, подаваемого в топку:
Глава 2. Поверочный тепловой расчёт топочной камеры и фестона парового котла
котел паровой энтальпия фестон топочный
2.1 Выбор схемы топливосжигания
Схема подготовки и подачи топлива представлена на рис. 2.1. Схема горелочного устройства (газомазутной БКЗ) представлена на рис. 2.2.
2.2 Поверочный расчёт топки
2.2.1 Расчёт контурных размеров и характеристик топочной камеры
Таблица. 2.2.1. Контурные размеры и характеристики топочной камеры
№ п/п |
Наименование величины |
Обозн. |
Ед. |
Источник или формула |
Топочные экраны |
Выходное окно |
|||||
Фронтовой |
Боковой |
Задний |
|||||||||
Основная часть |
Под или хол. воронка |
Основная часть |
Под или хол. воронка |
||||||||
1 |
Расчетная ширина экранированной стены |
м |
Черт., эск. |
5 |
5 |
3,5 |
5 |
5 |
5 |
||
2 |
Освещенная длина стены |
м |
Черт., эск. |
9,125 |
1,625 |
7,125 |
1,875 |
2 |
|||
3 |
Площадь стены |
м2 |
45,625 |
8,125 |
28,569 |
35,625 |
9,375 |
10 |
|||
4 |
Площадь участка стены, не закрытого экранами |
м2 |
Черт., эск. |
1,0632 |
|||||||
5 |
Наружный диаметр труб |
м |
Черт., эск. |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
|||
6 |
Число труб в экране |
шт |
Черт., эск. |
70 |
70 |
49 |
70 |
70 |
|||
7 |
Шаг экранных труб |
м |
Черт., эск. |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
0,07 |
|||
8 |
Относительный шаг труб |
1,1667 |
1,1667 |
1,1667 |
1,1667 |
1,1667 |
|||||
9 |
Расстояние от оси трубы до обмуровки |
м |
Черт., эск. |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,065 |
0,065 |
|||
10 |
Относительное расстояние до обмуровки |
1,6667 |
1,6667 |
1,6667 |
1,0833 |
1,0833 |
|||||
11 |
Угловой коэффициент экрана |
Номогр. 1а |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
1 |
|||
12 |
Коэффициент, учитывающий загрязнение |
Табл. 2.2.2 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
|||
13 |
Коэффициент тепловой эффективности экрана |
0,6435 |
0,6435 |
0,6435 |
0,6435 |
0,6435 |
0,65 |
Эскиз топочной камеры представлен на рис. 2.3.
Рис. 2.1. Схема подготовки и подачи природного газа.
Рис. 2.2. Схема газомазутной горелки БКЗ.
Рис. 2.3. Эскиз топочной камеры парового котла ГМ-50.
Площадь стен топки:
Средний коэффициент тепловой эффективности для топки в целом:
Активный объём топочной камеры:
Эффективная толщина излучающего слоя в топке:
2.2.2 Расчёт теплообмена в топке
Полезное тепловыделение в топке:
Энтальпия газов, которой бы они располагали при адиабатическом сгорании топлива:
Адиабатическая температура горения при:
Параметр M, характеризующий температурное поле по высоте топки:
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 нм3 топлива в интервале температур газов от до :
Степень черноты топки :
Температура газов на выходе из топки:
Полученное значение температуры не отличается от принятого ориентировочно значения в более чем на 100 градусов, поэтому его можно принять за расчётное.
Энтальпия газов на выходе из топки:
Количество тепла, переданное излучением в топке:
Удельное тепловое напряжение объёма топки:
Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок:
2.3 Поверочный расчёт фестона
2.3.1 Расчёт контурных размеров и характеристик фестона
Эскиз фестона представлен на рис. 2.4.
Дополнительная поверхность экрана:
Полная расчётная поверхность нагрева фестона:
Ориентировочно принятая температура газов за фестоном:
Энтальпия газов за фестоном прии :
Балансовое тепловосприятие фестона:
Средняя температура газов для фестона:
Рис. 2.4. Эскиз фестона парового котла ГМ-50.
Таблица 3.1. Конструктивные размеры и характеристики фестона
Наименование величин |
Обозн. |
Ед. |
Ряды фестона |
Для всего фестона |
||||
1 |
2 |
3 |
||||||
Наружный диаметр труб |
м |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
|||
Количество труб в ряду |
23 |
23 |
24 |
|||||
Длина трубы в ряду |
м |
2,25 |
1,9 |
1,225 |
||||
Шаг труб: |
- поперечный (поперек движ. газа) |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
|||
- продольный (вдоль движ. газа) |
0,35 |
0,7 |
0,4908 |
|||||
Угловой коэффициент фестона |
1 |
|||||||
Расположение труб |
шахматное |
|||||||
Расчетная поверхность нагрева |
м2 |
9,7497 |
8,2331 |
5,5390 |
23,5217 |
|||
Размеры газохода: |
- высота |
м |
2 |
1,9 |
1,225 |
|||
- ширина |
м |
5 |
5 |
5 |
||||
Площадь живого сеч.для прохода газов |
м2 |
7,033 |
6,9125 |
4,361 |
6,1136 |
|||
Относительный шаг труб: |
- поперечный (поперек движ. газа) |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
|||
- продольный (вдоль движ. газа) |
5,8333 |
11,6667 |
8,1794 |
|||||
Эффективная толщина излучающего слоя |
м |
1,92 |
2.3.2. Поверочный тепловой расчёт фестона
Наименование величины |
Обозн. |
Единицы |
Величина |
|
Температура газов перед фестоном |
0С |
1117 |
||
Энтальпия газов перед фестоном |
ккал/кг |
5041,8 |
||
Объем газов на выходе из топки при б''т |
м3/кг |
12,2361 |
||
Объемная доля водяных паров |
0,1819 |
|||
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
0,2702 |
|||
Температура состояния насыщения при давлении в барабане |
0С |
254,66 |
Средняя скорость газового потока в фестоне:
Коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяемый только диаметром труб и скоростью потока газов:
Поправка на число рядов труб: . Поправка на компоновку фестона, определяемая в зависимости от относительных шагов труб: . Поправка на изменение физических свойств среды: .
Коэффициент конвективной теплоотдачи от газов к стенке труб фестона:
Степень черноты незапылённого потока газов:
Коэффициент теплоотдачи излучением незапылённого потока газов:
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке труб фестона:
Коэффициент теплопередачи фестона:
Температура воды в состоянии насыщения при давлении в барабане котла:
Температурный напор в фестоне:
Тепловосприятие фестона:
Отличие тепловосприятий фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи:
Глава 3. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева парового котла
3.1 Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла
Энтальпия перегретого пара:
Энтальпия сухогонасыщенного пара в барабане:
Принимаемое значение съёма тепла в пароохладителе:
Тепловосприятие пароперегревателя:
Энтальпия газов за пароперегревателем:
Балансовое тепловосприятие газохода пароперегревателя:
Температура дымовых газов за пароперегревателем:
Отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:
Энтальпия теоретически необходимого объёма воздуха перед воздухоподогревателем:
Энтальпия теоретического объёма горячего воздуха:
Балансовое тепловосприятие воздухоподогревателя:
Температура присасываемого воздуха, который через неплотности поверхности перетекает с воздушной стороны на газовую за счёт разности статических давлений:
Энтальпия теоретического объёма воздуха при:
Энтальпия газов за водяным экономайзером:
Температура газов за водяным экономайзером:
Балансовое тепловосприятие водяного экономайзера:
Невязка теплового баланса котла:
Невязка не превышает допустимые 0.5% от располагаемого тепла топлива.
3.2 Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя
Эскиз пароперегревателя приведен на рис. 3.1.
Скорость газового потока в пароперегревателе:
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб пароперегревателя:
Температура газов в объёме камеры:
Рис. 3.1. Эскиз пароперегревателя парового котла ГМ-50.
Таблица 3.2.1. Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя.
Наименование величины |
Обозн. |
Ед. |
Значение |
|
Наружный диаметр труб |
м |
0,032 |
||
Внутренний диаметр труб |
м |
0,026 |
||
Число труб в ряду |
шт. |
68 |
||
Число рядов по ходу газа |
шт. |
17 |
||
Средний поперечный шаг труб |
м |
0,075 |
||
Средний продольный шаг труб |
м |
0,055 |
||
Средний относительный поперечный шаг |
2,34 |
|||
Средний относительный продольный шаг |
1,72 |
|||
Расположение труб |
шахматное |
|||
Характер взаимного движения сред |
смешанный |
|||
Длина трубы змеевика |
м |
25,5 |
||
Поверхность, примыкающая к стене (х=0.7) |
м2 |
4,253 |
||
Поверхность нагрева |
м2 |
178,57 |
||
Высота газохода на входе |
м |
1,68 |
||
Высота газохода на выходе |
м |
1,68 |
||
Ширина газохода |
м |
5,2 |
||
Площадь живого сечения для прохода газов на входе |
м2 |
5,47 |
||
То же на выходе |
м2 |
5,47 |
||
То же среднее |
м2 |
5,47 |
||
Средняя эффективная толщина излучающего слоя |
м |
0,11892 |
||
Глубина газового объема до пучка |
м |
1,325 |
||
Глубина пучка |
м |
0,935 |
||
Количество змеевиков, включенных параллельно по пару |
шт. |
68 |
||
Живое сечение для прохода пара |
м2 |
0,036103 |
Таблица 3.2.2. Поверочный расчёт пароперегревателя.
Наименование величин |
Обозн. |
Ед. |
Величина |
|
Темперетура газов до пароперегревателя |
1047,2 |
|||
Температура газов за пероперегревателем |
672 |
|||
Температура пара в состоянии насыщения |
254,87 |
|||
Температура перегретого пара |
440,00 |
|||
Средний удельный объем пара в пароперегревателе |
0,063268 |
|||
Тепловосприятие конвективное по балансу |
1733,4 |
|||
Средний объем газов в пароперегревателе |
12,3885 |
|||
Объемная доля водяных паров |
0,1799 |
|||
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
0,2671 |
Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к стенке труб пароперегревателя:
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке труб пароперегревателя:
Средняя скорость пара в пароперегревателе:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару:
Коэффициент теплопередачи для пароперегревателя:
Разности температур газов и пара на концах пароперегревателя:
Температурный напор для противотока:
Температурный напор для пароперегревателя:
Расчётная поверхность пароперегревателя:
Невязка поверхностей:
Необходимости вносить какие-либо конструктивные изменения нет, т.к. невязка между расчётной и фактической поверхностями нагрева пароперегревателя не превышает допустимые 2%.
3.3 Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева
3.3.1 Расчёт водяного экономайзера
Эскиз водяного экономайзера приведён на рис. 3.2.
Таблица 3.3.1. Поверочный расчёт водяного экономайзера
Наименование величин |
Обозн. |
Ед. |
Величина |
|
Температура газов до экономайзера |
х''пе |
0С |
672 |
|
Температура газов за экономайзером |
х''эк |
0С |
286 |
|
Температура питательной воды |
tпв |
0С |
140 |
|
Давление питательной воды перед экономайзером |
P'эк |
кгс/см2 |
47,52 |
|
Энтальпия питательной воды |
iпв |
ккал/кг |
141,3 |
|
Тепловосприятие по балансу |
Qбэк |
ккал/кг |
1680,00 |
|
Объем газов при среднем избытке воздуха |
Vг |
м3/м3 |
12,9474 |
|
Объемная доля водяных паров |
rH2O |
0,1728 |
||
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
rп |
0,2562 |
Энтальпия воды перед водяным экономайзером:
Давление воды перед экономайзером:
Температура воды перед экономайзером:
Энтальпия воды после водяного экономайзера:
Энтальпия воды после экономайзера превышает точку кипения при установленном давлении в барабане котла , значит экономайзер кипящего типа.
Температура воды после экономайзера:
Паросодержание на выходе из экономайзера:
Таблица 3.3.2. Конструктивные размеры и характеристики водяного экономайзера
Наименование величин |
Обозн. |
Ед. |
Величина |
|
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,028 |
|
Внутренний диаметр труб |
dвн |
м |
0,022 |
|
Число труб в ряду |
z1 |
шт. |
25 |
|
Число рядов труб по ходу газов |
z2 |
шт. |
40 |
|
Поперечный шаг труб |
S1 |
м |
0,07 |
|
Продольный шаг труб |
S2 |
м |
0,050 |
|
Относительный поперечный шаг |
S1/d |
2,5 |
||
Относительный продольный шаг |
S2/d |
1,7857 |
||
Средний продольный шаг |
lп/(z2-1) |
м |
0,048718 |
|
Расположение труб |
шахматное |
|||
Характер взаимного движения сред |
противоток |
|||
Длина горизонтальной части петли змеевиков |
l1 |
м |
5 |
|
Длина проекции одного ряда труб на горизонт.плоскость сечения |
lпр |
м |
5,15 |
|
Длина трубы змеевика |
l |
м |
102,91 |
|
Поверхность нагрева ЭКО (по чертежу) |
Hэк.ч |
м2 |
452,61 |
|
Глубина газохода |
a |
м |
1,78 |
|
Ширина газохода |
b |
м |
5,4 |
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
Fг |
м2 |
6,007 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя |
S |
м |
0,11804 |
|
Суммарная глубина газовых объемов до пучков |
lоб |
м |
3,225 |
|
Суммарная глубина пучков труб |
lп |
м |
1,9 |
|
Количество змеевиков, включенных параллельно по воде |
m |
шт. |
50 |
|
Живое сечение для прохода воды |
f |
м2 |
0,019 |
Скорость газового потока в водяном экономайзере:
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб экономайзера:
Температура газов в объёме камеры:
Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к стенке труб экономайзера:
Рис. 3.2. Эскиз экономайзера парового котла ГМ-50.
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке труб экономайзера:
Коэффициент теплопередачи для экономайзера:
Условная температура воды после экономайзера:
Температурные напоры между средами:
Температурный напор:
Расчётная поверхность экономайзера:
Невязка поверхностей:
Невязка расчётной и фактической поверхностей нагрева экономайзера не превышает допустимые 2%.
3.3.2 Расчёт воздушного подогревателя
Эскиз воздухоподогревателя приведен на рис. 3.3.
Табл. 3.3.4. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя.
Наименование величины |
Обозн. |
Ед. |
Величина |
|
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,04 |
|
Внутренний диаметр труб |
dвн |
м |
0,037 |
|
Число труб в ряду (поперек движения воздуха) |
z1 |
шт. |
72 |
|
Число рядов труб по ходу воздуха |
z2 |
шт. |
33 |
|
Поперечный шаг труб |
S1 |
м |
0,056 |
|
Продольный шаг труб |
S2 |
м |
0,042 |
|
Относительный поперечный шаг |
S1/d |
1,4 |
||
Относительный продольный шаг |
S2/d |
1,05 |
||
Расположение труб |
шахматное |
|||
Характер омывания труб газами |
продольный |
|||
Характер омывания труб воздухом |
поперечный |
|||
Число труб, включенное параллельно газам |
z0 |
шт. |
2376 |
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
Fг |
м2 |
2,5547 |
|
Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха |
b |
м |
4,144 |
|
Высота одного хода по воздуху (заводская) |
hx |
м |
2,15 |
|
Площадь живого сечения для прохода воздуха (заводская) |
Fв |
м2 |
2,7176 |
|
Поверхность нагрева ВЗП |
Hвп |
м2 |
2471,5 |
Число секций:Число труб в ряду одной секции: Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):
Высота трубы ВЗП: Найдём поверхность нагрева воздушного подогревателя:
Табл. 3.3.5. Поверочный расчёт воздухоподогревателя
Наименование величин |
Обозн. |
Ед. |
Величина |
|
Температура газов до воздухоподогревателя |
х''эк |
0С |
286 |
|
Температура газов за воздухоподогревателем |
хух |
0С |
160 |
|
Температура воздуха до воздухоподогревателя |
t'в |
0С |
30 |
|
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя |
t''в=tгв |
0С |
190 |
|
Объем газов при среднем коэффициенте избытка воздуха |
Vг |
м3/м3 |
13,659 |
|
Теоретический объем воздуха |
V0 |
м3/м3 |
10 |
|
Отношение объема воздуха за ВЗП к теоретически необходимому |
в''вп |
1,05 |
||
Объемная доля водяных паров |
rH2O |
0,1646 |
||
Тепловосприятие ВЗП по балансу |
Qбвп |
ккал/м3 |
549,72 |
Скорость газового потока в воздухоподогревателе:
Скорость воздуха в воздухоподогревателе:
Отношение скоростей: . Нет необходимости вносить конструктивные изменения.
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке труб воздухоподогревателя:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху в воздухоподогревателе:
Коэффициент теплопередачи воздухоподогревателя:
Схема подогрева воздуха приведена на рис 3.4.
Рис. 3.4. Схема подогрева воздуха в котле ГМ-50.
Разности температур газов и воздуха на концах воздухоподогревателя:
Рис. 3.3. Эскиз воздухоподогревателя парового котла ГМ-50.
Отношение , температурный напор определяем как среднеарифметическую разность температур:
С учётом поправочного коэффициента:
Расчётная поверхность воздухоподогревателя:
Невязка поверхностей:
Расхождение в поверхностях превышает допустимые 10%. Уточним расчёт. Найдём требуемую высоту трубного пучка воздухоподогревателя и высоту одного хода воздуха по принятому числу ходов:
высота трубного пучка
Зададимся новым числом ходов по воздуху
Высота хода воздуха:
Площадь живого сечения для прохода воздуха:
Скорость воздуха:
Полученная по расчёту скорость воздуха совпадает с точностью с принятой. Уточненная конструкция ВЗП - двухходовая с высотой хода 2.15 м.
Эскиз общей компоновки хвостовых поверхностей нагрева приведен на рис. 3.5.
Итоговая расчётно-технологическая схема котла приведена на рис. 3.6.
Рис. 3.5. Общая компоновка хвостовых поверхностей нагрева.
Рис.3.6. Итоговая расчётно-технологическая схема котла ГМ-50.
Список литературы
1. Методические указания по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Иван.энерг. ин-т им. В.И. Ленина; Сост. В.А. Парилов, А.С. Ривкин, С.Г. Ушаков, Б.Л. Шелыгин. - Иваново, 1991. - 36 с.
2. Методические указания по поверочному тепловому расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Иван. энерг. ин-т им. В.И.Ленина; Сост. В.А. Парилов, А.С, Ривкин, С.Г. Ушаков, Б.Л. Шелыгин. - Иваново, 1991. - 36 с.
3. Методические указания по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Иван.энерг. ин-т им. В.И. Ленина; Сост. В.А. Парилов, А.С. Ривкин, С.Г. Ушаков, Б.Л. Шелыгин. - Иваново, 1991. - 36 с.
4. Методические указания по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Иван.энерг. ин-т им. В.И. Ленина; Сост. В.А. Парилов, А.С. Ривкин, С.Г. Ушаков, Б.Л. Шелыгин. - Иваново, 1991. - 32 с.
5. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 84 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Определение расчётного расхода топлива. Определение конструктивных размеров и характеристик топки. Расчёт фестона и хвостовых поверхностей нагрева.
курсовая работа [153,7 K], добавлен 12.01.2011Конструкция котлоагрегата, топочной камеры, барабанов и сепарационных устройств, пароперегревателя. Тепловой расчет парового котла ПК-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, экономичность работы. Расчет конвективного пароперегревателя.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.03.2014Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Топливо и продукты горения. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Выбор схемы топливосжигания. Проверочно-конструкторский расчет.
курсовая работа [436,4 K], добавлен 23.05.2013Тепловая схема котельного агрегата Е-50-14-194 Г. Расчёт энтальпий газов и воздуха. Поверочный расчёт топочной камеры, котельного пучка, пароперегревателя. Распределение тепловосприятий по пароводяному тракту. Тепловой баланс воздухоподогревателя.
курсовая работа [987,7 K], добавлен 11.03.2015Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.
курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.
курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.
курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011