←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6
Hi=π*d*zli*li (6.2)
H1 = π*0,06*18*4,1 = 13,9 м2,
H1 = π*0,06*18*4,1 = 13,9 м2,
H1 = π*0,06*18*4,2 = 14,2 м2,
H4 = π*0,06*17*4,3 = 13,8 м2.
Расчетная поверхность фестона рассчитывается по формуле
Нф = Н1 + H2 + Н3 + Н4 = 13,9 + 13,9 + 14,2 + 13,8 = 55,8м2 (6.3)
Дополнительная поверхность экранов определяется, как площадь стен, покрытых экранами в газоходе фестона, по формуле Hдоп = ΣFст*xб, где Fст – поверхность стен боковых экранов
Тогда Hдоп = 7,44*0,93 = 6,92 м2 (6.4)
Hф’ = Hф + Hдoп = 55,8 + 6,92 = 62,72 м2 (6.5)
Эффективная толщина излучающего слоя определяется по формуле:
Sф = 0,9d((4/π)(S1S2 / d2)-1) = 0,9*0,06(1,273*0,3*0,21/0,0036 – 1) = 1,15м.
Исходные данные для поверочного теплового расчета фестона представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2.
Исходные данные для поверочного теплового расчета фестона
Наименование величин Обозначение Единица Величина
Температура газов перед фестоном υ’ф = υ’’т ˚С 1058
Энтальпия газов перед фестоном I’ф = I’’т ккал/кг 4720
Объём газов на выходе из топки Vг м3/кг 12,24
Объёмная доля водяных паров rH2O - 0,182
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов rп - 0,27
Концентрация золы в газоходе μзл кг/кг -
Температура состояния насыщения при давлении в барабане tн ˚С 255
:
По таблице 2.2 для полученной при находят энтальпию газов за фестоном и по уравнению теплового баланса теплоносителя (продуктов горения) определяют тепловосприятие фестона (балансовое) ( ) (I’’ф = 4214,5 ккал/кг.):
Тогда балансовое тепловосприятие фестона:
Qбф = φ(I’ф–I’’ф) = 0,9919*(4720 – 4214,5) = 501 ккал/кг. (6.6)
6.3. Тепловосприятие фестона по условиям теплопередачи рассчи¬тывается по формуле
(6.7)
где – тепло, полученное расчетом по уравнению теплопередачи и воспринятое рассчитываемой поверхностью, ;
k- коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева и учитывающий перенос тепла от газового потока не только конвекцией, но и излучением межтрубного слоя газов, ;
- температурный напор, ;
- расчетный расход топлива, ;
H - расчетная поверхность нагрева, .
6.4. Коэффициент теплопередачи для фестона рассчитывается по формуле
(6.8)
где α1 - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке рассчитывается по формуле
α1=ξ(αк+αл), (6.9)
где αк - коэффициент теплоотдачи конвекцией,
αл- коэффициент тепло¬отдачи излучением,
ξ - коэффициент использования поверхности нагрева, для поперечно омываемых трубных пучков ξ = 1.
6.5. Для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией от га¬зов к стенке труб рассчитывают среднюю скорость газового потока
,
где υ = (υ’’ф + υ’Ф)/2 = 983,5 оС, F = Fср = 20,3 м;
W = (5923,8*12,24)/(3600*20,3))((1004+273)/273) = 4,7 м/с (6.10)
αк = αн•Cz•Cs•Cф = 38*0,92*1,05*0,96 = 35 ккал/(м2*ч*оС)
αн = 38 ккал/(м2*ч*оС) - коэффициент теплоотдачи конвекцией,
Cz = 0,92 - поправка на чис¬ло рядов труб по ходу газов,
Cs = 1,05 - поправка на компоновку трубного пучка,
Сф = 0,96 - поправка на изменение физических свойств среды - оп¬ределяются по ном. 13 [4].
6.6. Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов горения ад определяют по номограмме 19 [4] в зависимости от температур потока и стенки (αн), а также от степени черноты продуктов горения а:
αл = αн*а.
a = 1 - e-kpS, p = 1 кгс/см2, S = 2,30:
a =1 – e- 1,1*0,27*1,15 = 0,205
αл = 163•0,331 = 53,95 ккaл/(м2•ч•OC)
Для определения степени черноты продуктов горения а использу¬ют формулу (5.13), где
k•p•S=(kг•rп)•p•S
kг = 1,1 определяются по номограммt 3нно.
Для использования номограммы 19 надо знать температуру за¬грязненной стенки:
tз = tн + 25 = 255 + 25 → αн = 150 ккал/(м2*ч*оС).
αл=150*0,285*1=42,75 ккaл/(м2•ч•OC)
α1 = = = 35+42,75 = 77,75 ккaл/(м2•ч•OC)
6.7. Коэффициент тепловой эффективности
6.8. Тепловой напор определяется по формуле:
∆tб = 1014 –255 = 759 оС, ∆tм = 953 – 255 = 698
оС (6.12)
Подставляя найденные k и Δt в формулу (6.7) находим
ккал/кг
Правильность расчета определяется выражением:
% < 5%
Т.к. тепловосприятие фестона по уравнению теплового баланса и теплопередачи отличается менее чем на 5%, то расчет считаем законченным.
7. Определение тепловосприятий пароперегревателя, эконо¬майзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса паро¬вого котла.
7.1. Тепловосприятие пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнениям теплового баланса рабочего тела (пара, воз¬духа), а тепловосприятие экономайзера - по уравнению теплового балан¬са теплоносителя (продуктов сгорания).
7.1.1. Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле,
ккал/кг (7.1)
где Dne – паропроизводительность котла, кг/ч;
ine, iн – соответственно эн¬тальпии перегретого и сухого насыщенного пара: по таблицам термоди¬намического состояния пара ine определяют по заданным температуре tne и давлению Рпе перегретого пара; iн – по давлению пара в барабане Рб;
Δino – съем тепла в пароохладителе, служащем для регулирования темпе¬ратуры перегретого пара, ккал/кг. В котле Е-75-40 ГМ можно принять Δino = 10÷20 ккал/кг.
Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счет излучения фа¬кела топки, принимается для упрощения расчетов равным нулю.
В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя числено совпадает с тепловосприятием конвекцией, ккал/кг.
Qneк = Qne (7.2)
Для газохода пароперегревателя уравнение теплового баланса теп¬лоносителя (дымовых газов) имеет вид:
(7.3)
Это уравнение решают относительно искомой энтальпии газов за пароперегревателем, ккал/кг:
(7.4)
где Iф'' - окончательное значение энтальпии газов за фесто¬ном;
- по формуле (3.7);
Iхво - по формуле из пункта 3.6;
Δαne - из табл. 1.1.
7.1.2. Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по урав¬нению теплового баланса рабочего тела (воздуха), так как температура горячего воздуха задана, тепловосприятие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. В данном случае есть предварительный по¬догрев воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, за счет рецирку¬ляции горячего воздуха Тепловосприятие воздухоподогревателя равно:
, (7.5)
где I0гв – энтальпия теоретического объема горячего воздуха, по табл. 2.2. при ,
;
- энтальпия теоретического объема воздуха перед воздухоподогревателем, подогретого за счет подачи части горячего воздуха на всос дутьевого вентилятора или в специально установленных калориферах. Из-за наличия предварительного подогрева величину I0в’ = 81, ккал/кг, определяем по [3, табл. 2.3] и температуре воздуха t’в = 60 оС, перед воздухоподогревателем.
Отношение объема воздуха за воздухоподогревателем к теорети¬чески необходимому определяется по табл. 1.1:
Отношение объема рециркуляции в воздухоподогревателе горяче¬го воздуха к теоретически необходимому:
(7.7)
Температура воздуха перед воздухоподогревателем tв’ должна предотвращать конденсацию водяных паров из газового потока на стен¬ки труб и тем самым защищать воздухоподогреватель от низкотемпера¬турной коррозии. Топливо в моем случае попадает в класс твердых влажных и в этом случае tв’ = 50 ÷ 600C. Принимаем tв’ = 60°C. Из задания tгв = 190°С; tхв = 30°С; Δαвп=0,06 из табл. 1.1.
ккал/кг
Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (по продуктам сгорания) имеет вид, ккал/кг:
(7.8)
Уравнение решают относительно Iэк”- энтальпия газов за водяным экономайзером, ккал/кг:
(7.9)
Iyx = 350,34 ккал/кг - энтальпия уходящих газов определяется по табл.2.2 для υух= 1600C,
Iпрс = 203,0 ккал/кг - энтальпия
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6