Тепловой расчет парового котельного агрегата ДКВР-10-13

.

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 Qб и QТ производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева.

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

.

Составляем сводную таблицу.

Таблица 9 Теплотехнические характеристики второго газохода

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

,

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

D - паропроизводительность котла, кг/с;

Dпр - расход продувочной воды, кг/с.

,

.

Температура воды после экономайзера [3].

3. Определяем температурный напор

,

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

,

,

.

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

Таблица 10 Конструктивные характеристики труб чугунных экономайзеров [3]

Число параллельно включенных змеевиков в пакете

,

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

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

dвн - внутренний диаметр трубы (рисунок 12), мм.

5. Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере

,

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

VГ - объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха (таблица 2);

- среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, ?С;

Fэк - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2.

,

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

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

,

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

.

6. Определяем коэффициент теплопередачи

,

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

7. Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера

.

8. Окончательно устанавливаем конструктивные характеристики экономайзера

Общее число труб

,

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

Число рядов

.

Составляем сводную таблицу.

Таблица 10 Теплотехнические и конструктивные характеристики экономайзера

6.4 Невязка теплового баланса

,

где Qл, Q1к, Q2к, Qэк - количество теплоты, воспринятое лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, экономайзером, кДж/кг.

кДж/кг;

где: кДж/кг;

кДж/кг.

кДж/кг,

где: кДж/кг;

кДж/кг.

кДж/кг,

где: кДж/кг;

кДж/кг.

кДж/кг,

где: кДж/кг;

Невязка теплового баланса составляет

Рисунок 9. Угловой коэффициент однорядного гладкотрубного экрана

Рисунок 10.Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков

а) Степень черноты продуктов сгорания a в зависимости от суммарной оптической толщины среды kps; б) Коэффициент теплоотдачи излучением

Рисунок 12. Коэффициент теплопередачи для чугунных экономайзеров

Библиографический список

1. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

2. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. для техникумов. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 280 с.

3. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М.: «Энергия», 1980. - 424 с.

4. Александров В.Г. Паровые котлы малой и средней мощности. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: «Энергия», 1972. - 200 с.

Размещено на Allbest.ru