Курсовая работа: Тепловой расчет парогенератора ГМ-50-1
5.1.3) Активный объём
топочной камеры определяют по формуле:
Эффективная толщина
излучающего слоя:
V.2 Расчёт теплообмена в топке
5.2.1) Расчёт основан на
приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает
температуру газов на выходе из топки qт’’ с
критерием Больцмана Bo,
степенью черноты топки ат и параметром М, учитывающим характер
распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного
местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой
размещения и типом горелок.
При расчёте теплообмена
используют в качестве исходной формулу:
Где Tт’’ = Jт’’ + 273 - абсолютная температура газов
на выходе из топки, [K]; Ta = Ja + 273 -температура газов, которая
была бы при адибатическом сгорании топлива, [K]; Bо – критерий Больцмана, определяемый
по формуле:
Из этих формул выводятся
рясчётные.
5.2.2) Определяем полезное тепловыделение в
топке Qт и соответствующую ей адиабатическую температуру
горения Та :
Где количество тепла, вносимое
в топку с воздухом Qв, определяют по формуле:
Полезное тепловыделение в
топке Qт соответствует энтальпии газов Iа, котрой располагали бы при адиабатическом сгорании
топлива, т.е Qт= Iа Þ Та=2352,4 К;
5.2.3) Параметр М, характеризующий
температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:
М=А-B×xт; где А и В опытные коэффициенты, значения которых
принимают: А=0,54; В=0,2; (при камерном сжигании мазута).
Относительное положение
максимума температур факела в топке определяют по формуле:
Хт= Хг+
DХ; где Хг – относительный
уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты
расположения осей горелок hг
(от пода топки) к
общей высоте топки Нт (от пода топки до середины выходного окна из
топки, т.е. Хг = hг/ Нт ); DХ – поправка на отклонение максимума
температур от уровня горелок, принимаемая для газомазутных топок с
производительностью >35т/ч DХ=0;
При расположении горелок
в несколько ярусов и одинаковом числе горелок в ярусе высоту расположения
определяют расстоянием от средней линии между ярусами горелок до пода или до
середины холодной воронки; при разном числе горелок в каждом ярусе:
где
n1, n2 и т.д. – число горелок в первом,
втором и т.д. ярусах; h1г, h1г и т.д. – высота расположения осей ярусов.
М =
0,54·0,2·0,2459=0,4908
5.2.4) Степень черноты
топки ат и критерий Больцмана В0 зависят от искомой
температуры газов на выходе uг’’.
Принимаем uг’’ = 1100 0С:
Среднюю суммарную
теплоёмкость продуктов сгорания определяют по формуле:
5.2.5) Степень черноты топки
определяют по формуле:
где аф –
эффективная степень черноты факела:
где асв и аг
– степень черноты,которой обладал бы факел при заполнении всей топки
соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трёхатомными
газами; m – коэффициент усреднения, зависящий
от теплового напряжения топочного объёма и m=0,55 для жидкого топлива.
Величины асв и
аг определяют по следующим формулам:
Где Sт – эффективная толщина излучаемого
слоя в топке; P – давление в топке, для паровых
котлов, работающих без наддува Р = 1 кгс/см2.
Коэффициент ослабления
лучей kг топочной средой определяют по
номограмме.
Коэффициент ослабления
лучей kс сажистыми частицами определяют по
формуле:
где Tт’’ - температура газов на выходе из топки; Cр/Hp -
соотношение содержания углерода и водорода в рабочей массе топлива;
5.2.6)тОпределяем
количество тепла, переданное излучением в топке:
5.2.7) Определим тепловые нагрузки топочной
камеры:
Удельное тепловое
напряжение объёма топки:
Допуск 250¸300 Мкал/м3×ч;
Удельное тепловое
напряжение сечения топки в области горелок
VI Поверочный расчёт фестона
6.1) В котле,
разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен трёхрядный
испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с
увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение
конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами,
поэтому проводим поверочный расчёт фестона.
Задачей поверочного
расчёта является определение температуры газов за фестоном Jф’’ при заданных конструктивных размерах
и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов
перед фестоном, т.е на выходе из топки.
6.2)
По чертежам
парового котла составляют эскиз фестона.
6.3)
По чертежам
парового котла составляем таблицу:
Наименование величин |
Обозн. |
Раз-ть |
Ряды фестона |
Для всего фестона |
1 |
2 |
3 |
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,06 |
Количество труб в ряду |
z1
|
-- |
23 |
23 |
24 |
- |
Длина трубы в ряду |
lI
|
м |
2,3 |
2 |
1,275 |
- |
Шаг труб:
поперечный
|
S1
|
м |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
0,21 |
продольный |
S2
|
м |
- |
0,35 |
0,775 |
0,5197 |
Угловой коэф фестона |
xф
|
- |
- |
- |
- |
1 |
Расположение труб |
- |
- |
шахматное |
Расчётная пов-ть нагрева |
H |
м2
|
9,966 |
8,666 |
5,765 |
24,3977 |
Размеры газохода:
высота
|
aI
|
м |
2,25 |
2,05 |
1,275 |
- |
ширина |
b |
м |
5 |
5 |
5 |
- |
Площадь живого сечения |
F |
м2
|
8,283 |
7,611 |
4,539 |
6,7646 |
Относительный шаг труб:
поперечный
|
S1/d
|
- |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
продольный |
S2/d
|
- |
- |
5,833 |
12,92 |
8,6616 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
Sф
|
м |
- |
- |
- |
2,03 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|