Теплогенерирующие установки

|расход топлива | |q4 ) |•3,0) | | |

4. Тепловой расчет топочной камеры

Табл. 6

|Рассчитываемая |Обозна|Формула или |Расчет |Значе-|Размер|

|величина |-чение|обоснование | |ние |-ность|

|Объем топк |Vт |принимаем | |14,77 |м3 |

| | |конструктивно | | | |

|Полная площадь |Fсм | _____ | _____ |36,12 |м2 |

|поверностей топки| |6 • 3 ? Vт2 |6 • 3 ? 14.772| | |

|Радиационная |Hл |принимаем | |24,78 |м2 |

|площадь | |конструктивно | | | |

|поверхности | | | | | |

|нагрева | | | | | |

|Степень |?э |Hл / Fсм |24,78 / 36,12 |0,69 | |

|экранирования | | | | | |

|температуру |t`вп |по табл. 1.4 | |45 |оС |

|воздуха на входе | |[1] | | | |

|в | | | | | |

|воздухоподогреват| | | | | |

|ель | | | | | |

|температуру |tгв |по табл. 1.5 | |350 |оС |

|подогрева воздуха| |[1] | | | |

|энтальпия |Iогв |по табл. 4 | |4208 |кДж/кг|

|горячего воздуха | | | | | |

|Тепло вносимое |Qв |Iогв•?т |4208•1,4 |5891 |кДж/кг|

|воздухом в топку | | | | | |

|Полезное |Qт |Qнр•(100-q3-q4-|21216•(100-0,5+3|26991 |кДж/кг|

|тепловы-деление в| |q6) / |+ | | |

|топке | |/(100-q4)+ Qв |+0,03)/(100-3)+5| | |

| | | |891 | | |

|Теоретическая |tтеор |по табл. 4 | |1943 |оС |

|температура | | | | | |

|горения | | | | | |

|Относит. |xг |принимаем | |0,14 | |

|положение горелок| |конструктивно | | | |

|Коэф. ядра факела|М |0,59-0,5•хг |0,59-0,5•0,14 |0,52 | |

|Теплонапряжение |Q/Fсм |Вр•Qт/Fсм |0,315•26991/36,1|235,39|кВт/м2|

|стен топки | | |2 | | |

|Эффективная |s |3,6•Vт/Fсм |3,6•14,77/36,12 |1,47 |м |

|толщи-на | | | | | |

|излучающего слоя | | | | | |

|Произведение Ph•s|Ph•s |P•rn•s |1•0,199•1,47 |0,3 |бар•м |

|Коэф. ослабления | |Принимаем | | | |

|лучей: | |t"=1000oC | | | |

|трехатомными |кr |по номограмме | |0,7 |1/бар•|

|газами | | | | |м |

|золовыми |кзл |по номограмме | |6,4 |1/бар•|

|частицами | | | | |м |

|остатками кокса |кк |по номограмме | |1 |1/бар•|

| | | | | |м |

|безразмерные |x1 | | |0,5 | |

|величины |x2 | | |0,03 | |

|Оптическая |kps |(кr•rn+кзл•?зл+|(0,7•0,199+6,4• |0,3 |бар•м |

|толщина | |кк•х1•ч2) •Р•S |7,76•10-3+ | | |

| | | |1•0,5•0,03) | | |

| | | |•1•1,47 | | |

|Степень черноты |аф |1-е-kps |1-e-0,3 |0,26 | |

|факела | | | | | |

|Коэф. тепловой |( |х•( |0,99•0,6 |0,59 | |

|эффективности | | | | | |

|Степень черноты |ат | аф | |0,37 | |

|топки | |_ |0,26 _ | | |

| | |аф+(1-аф)• ( |0,26+(1-0,26)• | | |

| | | |0,59 | | |

|Температура газов|t"т |по номограмме | |945 |oC |

|на выходе из | | | | | |

|топки | | | | | |

|Энтальпия газов |I"т |по табл. 4 | |13494 |кДж/кг|

|на выходе из | | | | | |

|топки | | | | | |

|Тепло, |Qтл |?• (Qт- I"т) |0,97•(26991-1349|13092 |кДж/кг|

|передаваемое | | |4) | | |

|топке излучением | | | | | |

5. Расчет конвективного пучка

Табл. 7

|Рассчитываемая |Обозна-|Формула или |Значение при |Размер|

|величина |чение |обоснование | |-ность|

| | | |400 оС|300 оС|200 | |

| | | | | |оС | |

|Полная поверхн. КП|Н |конструктивно |147,8 |м2 |

|Диаметр труб |d |конструктивно |51х2,5 |мм |

|Относительный шаг |S1/d |конструктивно |2,16 |мм |

|поперечных | | | | |

|Относительный шаг |S2/d |конструктивно |1,76 |мм |

|продольных | | | | |

|Живое сечение |F |конструктивно |1,24 |м2 |

|газов | | | | |

|Эффективная тощина|S |0,9•d•( 4 • |0,18 |м |

|излучающего слоя | |S1•S2_)-1 | | |

| | |( • d2 | | |

|Температура газов |t'r |из расчета топки |945 |oC |

|перед КП | |t'r= t"т | | |

|Энтальпия газов |I'r |из расчета топки |13494 |кДж/кг|

|перед КП | |I'r= I"т | | |

|Температура газов |t"r |Принимаем |400 |300 |200 |oC |

|за КП | |предварительно | | | | |

|Энтальпия газов за|I"r |по табл. 4 |6590 |5426 |4279 |кДж/кг|

|КП | | | | | | |

|Тепловосприятие по|Qб |?•(I'r- I"r) |6697 |7826 |8939 |кДж/кг|

|балансу | | | | | | |

|Температ. |ts |по табл. |194 |oC |

|насыщения | | | | |

|Средняя |trср |(t'r+t"r)/2 |673 |623 |573 |oC |

|температура газов | | | | | | |

|Средний |(t | (tб-(tм _ |421,5 |329 |153,7|oC |

|температурный | |ln (tб/(tт | | | | |

|напор | | | | | | |

|Средняя скорость |Wr | Вр•Vг • |9,26 |8,77 |8,29 |м/с |

|газов в пучке | |(trср+273) | | | | |

| | |F 273 | | | | |

|Коэф. теплоотдачи |?k |по рис. 2 [2] |75 |73 |71 |Вт/м•К|

|конвекцией | | | | | | |

|Произведение Ph•s |Ph•s |P•rn•s |0,035 |бар•м |

|Коэф. ослабл. | |

|лучей: | |

|трехатомными |кr |по номограмме |1,25 |1,4 |1,6 |1/бар•|

|газами | | | | | |м |

|золовыми частицами|кзл |по номограмме |9,9 |10,7 |11,7 |1/бар•|

| | | | | | |м |

|Оптическая толщина|kps |(кr•rn+кзл•?зл) |0,051 |0,061 |0,071|- |

| | |•Р•S | | | | |

|Степень черноты |аг |1-е-kps |0,048 |0,058 |0,068|- |

|газового потока | | | | | | |

|Температура |t3 |ts+(t |615,5 |523 |347,7|oC |

|загрязненной | | | | | | |

|стенки | | | | | | |

|Коэф. теплоотдачи |?л |?л=?н+аи+сг |4,51 |4,28 |4,07 |Вт/м•К|

|излучением | |по рис. 4 [2] | | | | |

|Коэф. тепловой |( | |0,65 | |

|эффективности | | | | |

|Коэф. теплоотдачи |к |(•(?k+?л) |51,6 |50,2 |48,7 |Вт/м•К|

|Тепловосприятие КП|Qт | к•(t•Н•10-3 |10205 |7749 |3512 |кДж/кг|

|по ур-ию | |Вр | | | | |

|теплообмена | | | | | | |

|Действительная |t"кп | |305 |oC |

|температ. за КП | | | | |

|Действительная |I"кп |по табл. 4 |7835 |кДж/кг|

|энтальпия за КП | | | | |

|Действительное |Qбд |?•(I'r- I"КП) |5556 |кДж/кг|

|тепловосприятие по| | | | |

|балансу | | | | |

[pic]

Действительная температура за КП

6. Расчет экономайзера

Табл. 8

|Рассчитываемая |Обозна|Формула или |Расчет |Значе-|Размер|

|величина |-чение|обоснование | |ние |-ность|

|Температура газов|t'г |из расчета КП | |305 |oC |

|на выходе | |t'г=t"кп | | | |

|Энтальпия газов |I'г |из расчета КП | |7835 |кДж/кг|

|на входе | |I'г=I"кп | | | |

|Температура воды |t'пв |по условию | |100 |oC |

|на входе в | | | | | |

|экономайзер | | | | | |

|Энтальпия воды на|i'пв |i'пв•4,19 | |419 |кДж/кг|

|входе в | | | | | |

|экономайзер | | | | | |

|Температура газов|t"г |t"г=tух | |200 |oC |

|на выходе | | | | | |

|Энтальпия газов |I"г |по табл. 4 | |6327 |кДж/кг|

|на выходе | | | | | |

|Присос воздуха |(( |по табл. 3 | |0,1 |- |

|Тепловосприятие |Qб |?•(I'r - |0,97•(7835-6327+|1599 |кДж/кг|

|по балансу | |I"r+((•Iохв) |0,1•909) | | |

|Энтальпия воды на|i"пв |i'пв+Qб•Вр/Д |419+1599•0,315/1|687 |кДж/кг|

|выходе | | |,4 | | |

|Температура воды |t"пв |i"пв /4,19 |687/4,19 |164 |oC |

|на выходе | | | | | |

|Температурный |(t' |t'г- t"пв |305-164 |141 |oC |

|напор на входе | | | | | |

|газов | | | | | |

|Температурный |(t" |t"г- t'пв |200-100 |100 |oC |

|напор на выходе | | | | | |

|газов | | | | | |

|Средний |(t |((t'+(t")/2 |(141+100)/2 |120,5 |oC |

|температурный | | | | | |

|напор | | | | | |

|Средняя |tгср |(t'г+ t"г)/2 |(305+200)/2 |252,5 |oC |

|температура газов| | | | | |

|Средняя |tпвср |(t'пв+ t"пв)/2 |(100+164)/2 |132 |oC |

|температура воды | | | | | |

|Температура |tз |tгср+25 |132+25 |157 |oC |

|загрязненной | | | | | |

|стенки | | | | | |

|Объем газов на 1 |Vг |по табл. 3 | |11,214|м3/кг |

|кг топлива | | | | | |

|Средняя скорость |Wг |5 – 12 | |8 |м/с |

|газов | | | | | |

|Живое сечение для|F | Вр•Vг • |0,315•11,214•(25|0,84 |м2 |

|прохода газов | |(tгср+273)_ |2,5+273) | | |

| | |Wг • 273 |8 • | | |

| | | |273 | | |

|Требуемое живое |Fтр |конструктивно | |0,12 |м2 |

|сечение для | | | | | |

|прохода газов | | | | | |

|Число труб в |n |F/Fтр |0,84/0,12 |7 |шт. |

|горизонтальном | | | | | |

|ряду | | | | | |

|Коэф. теплоотдачи|k |k=kн•сv |18•1,05 |18,9 |Вт/м•К|

|Поверхность |H | Qб•Вр•103_ | 1405•0,315•103_|212 |м2 |

|обмена по уровню | |k • (t | | | |

|теплобмен. | | |18,9•110,5 | | |

|Требуемая |Hтр |конструктивно | |2,95 |м2 |

|поверхность | | | | | |

|нагрева со | | | | | |

|стороны газов | | | | | |

|Общее число труб |N |Н/Нтр |212/2,95 |71,8 |шт. |

|Число рядов труб |n |N/n |71,8/7 |10 |шт. |

|по вертикали | | | | | |

7. Сводная таблица теплового расчета парогенератора

Табл.9

|Величина |размерность|топка |КП |ВЭК |

|температура газов на входе |oC |30 |945 |305 |

|температура газов на выходе |oC |945 |305 |200 |

|Тепловосприятие |кДж/кг |13092 |5556 |1599 |

|температура теплоносителя на |oC |100 |194 |164 |

|входе | | | | |

|температура теплоносителя на |oC |194 |164 |100 |

|выходе | | | | |

|скорость газов |м/с | |8,77 |8 |

8. Проверочный расчет

Qнр • ( / 100 = ( Qлг + Qбкп + Qбвэк ) • ( 1 – q4 / 100 )

26126 • 75,4 / 100 = ( 13092 + 5556 + 1599 ) • ( 1 – 3 / 100 )

19699 = 19639

( 19699 – 19639 ) • 100 % = 0,3 %

19699

Ошибка составляет 0,3 %

Литература

1. "Расчет топки": Методические указания к курсовому проекту по курсу

"Котельные установки" для студентов специальности 29.07 и 10.07.

Екатеринбург, изд. УПИ им.С.М.Кирова, 1991.

2. "Расчет конвективных поверхностей котла": Методические указания к

курсовому проекту по курсу "Теплогенераторные установки" для студентов

специальности 29.07 и 10.07. Екатеринбург, изд. УГТУ-УПИ, 1994.

3. Сидельников Л.Н, Юренев В.Н. Котельные установки промышленных

предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988.

4. Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. – М.:

Энергоатомиздат, 1987.

5. http:/www.kotel.ru – официальный сайт завода "Бийскэнергомаш".

Страницы: 1, 2