Реферат: Расчёт котла Е 25
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Произвести тепловой расчет котельного агрегата Е–25М со следующими параметрами
1. Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха……………………….3
1.1. Объем теоретического количества воздуха и объемы продуктов сгорания при α=1…………………………………………………………........3
1.2. Действительные объемы пр одуктов сгорании по газоходам при α ср
>1 для всех видов топлива………………………………………………….4
1.3. Энтальпия продуктов сгорания по газоходам…………………..7
2. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия (к.п.д) и расход топлива котельного агрегата…………………………………………………...8
3. Тепловой расчет топочной камеры ………………………………………10
4. Расчет конвективных поверхностей нагрева…………………………….15
4.1 Расчет фестона……………………………………………………15
4.2. Расчет пароперегревателя………………………………………20
4.3 Расчет котельного пучка ………………………………………..25
5. Расчет воздухоподогревателя ……………………………………………30
6. Расчет водяного экономайзера …………………………………………..34
7. Составление прямого баланса…………………………………………….37
8. Литература ………………………………………………………………...38
1.ОББ
ЕМ И ЭНТАЛЬПИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ И ВОЗДУХА
В учебном проекте все теоретические объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания при α=1 подсчитывают для рабочей массы топлива.
1.1. Объем теоретического количества воздуха и объемы продуктов сгорания при
α =1
Необходимый для расчета элементарный состав топлива выбирается из табл. 1,2[5].
Теоретический объем азота (нм 3
/кг)
Теоретический объем водяных паров (нм 3
/кг)
1.2. Действительные объемы продуктов сгорании по газоходам при α ср
>1 для всех видов топлива
Полный объем дымовых газов (нм 3
/кг)
Объемные доли трехатомных газов и водяных паров
Объемы расс читанных газов, их масса, концентрация золы дымовых газов для различных участков газоходов заносятся в табл. 1 [5].
Объемы газов, объемные доли трехатомных газов.
1.3. Энтальпия продуктов сгорания по газоходам
Таблица 2. Энтальпия продуктов сгорания
2. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ (КПД) И РАСХОД ТОПЛИВА КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА
Тепловой баланс составляется в расчете на 1кг сжигаемого топлива. Он определяет равенство между количеством тепла, поступившим в котлоагрегат , и суммой полезно использованного тепла Q
1
и тепловых потерь Q
1
, Q
3
, Q
4
, Q
5
, Q
6
.
Общее уравнение теплового баланса в абсолютных величинах (ккал/кг):
или в относительных величинах (процентах):
На основании теплового баланса определяется КПД котлоагрегата брутто в %, расход (кг/ч, нм 3
/ч)топлива В и В р
.
Располагаемое тепло при сжигании мазута распыляемого паровыми или паромеханическими форсунками (ккал/кг)
где , ккал/кг – физическое тепло мазута, подогреваемого перед распылением до , ккал/кг ○
С; - тепло вносимое в агрегат с паровым дутьем, ккал/кг.
Потеря тепла с уходящими газами, %, зависит от заданной температуры уходящих газов из котлоагрегата и определяется по формуле:
где I
ух
- энтальпия уходящих газов, ккал/кг, определяется по температуре уходящих газов по табл. 8[5]; - энтальпия холодного воздуха при заданной температуре t
хв
и определяется по табл. 8[5].
Потери тепла от химического недожога q 3
и механического недожога q 4
определяется по табл. 3,4 для данных типа топки и топлива.
Потеря тепла в окружающую среду q 5
зависит от производительности котлоагрегата и принимается по номограмме 15 [5].
Сумма потерь тепла в котельном агрегате (%)
КПД котлоагрегата брутто определяется по обратному балансу:
Полезно использованное тепло котельного агрегата (ккал/кг):
Принимаем P=15 атм, t нас
=197,4 0
С, i
”
=741 ккал/кг, i
пв
=110,3 ккал/кг,
где D - заданная паропроизводительность (кг/ч) котлоагрегата по пару (перегретый или насыщенный);
- количество продувочной воды (кг/ч);
i
пр
= i
н
- энтальпия продувочной воды, принимается равной температуре насыщения при давлении в барабане котла, ккал/кг;
i
", i
пв
— энтальпия перегретого пара и питательной воды на входе в барабан котла или водяной экономайзер при заданном абсолютном давлении, температурах пара и питательной воды (ккал/кг).
Полный расход топлива (кг/ч; нм 3
/ч).
Для мазута расчетный расход топлива (кг/ч) равен полному расходу топлива В р
=В.
Для расчета топки зададимся температурой газов на выходе
Полная поверхность стен топки F
ст
вычисляется суммированием всех боковых поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры и камеры сгорания.
Лучевоспринимающая поверхность нагрева топки Н л
(м 2
) рассчитывается по формуле
где F
пл
X
- лучевоспринимающая поверхность экранов стены, м 2
; F
пл
= bl
- площадь стены, занятой экранами. Определяется как произведение расстояния между осями крайних труб данного экрана b
(м), на освещенную длину экранных труб l
(м). Величина l
определяется в соответствии со схемами рис.1 [5].
При определении F
пл
исключаются не защищенные трубами участки стен, в том числе площадь горелок и сопл.
X
- угловой коэффициент облучения экрана, зависящий от относительного шага экранных труб S/d
и расстояния от оси экранных труб до стенки топки (номограмма 1 [5]).
Степень экранирования камерной топки
Эффективная толщина излучающего слоя топки ( м
)
Передача тепла в топке от продуктов сгорания к рабочему телу происходит в основном за счет излучения газов. Целью расчета теплообмена в топке является определение температуры газов на выходе из топки по номограмме 6. При этом необходимо предварительно определить следующие величины:
Параметр М
зависит от относительного положения максимальной температуры пламени по высоте топки Х т
.
Для камерных топок при горизонтальном расположении осей горелок и верхнем отводе газов из топки:
где h г
- высота расположения осей горелок от пода топки или от середины холодной воронки; h т
- общая высота топки от пода или середины холодной воронки до середины выходного окна топки или ширм при полном заполнении ими верхней части топки, (рис.2 [5]).
При камерном сжигании твердых топлив максимальное значение М
принимается не более 0,5 независимо от Х т
.
Эффективная степень черноты факела a ф
зависит от рода топлива и условий его сжигания.
При сжигании газообразного и жидкого топлив эффективная степень черноты факела
где m
- коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объема; q V
– удельное тепловыделение на единицу объема топочной камеры.
Для камерных топок при q V
≤350∙10 3
ккал/м 3
ч:
В промежуточных значениях q V
величина m определяется линейной интерполяцией.
a св
, a г
– степень черноты, какой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трехатомными газами. Величины a св
и a г
определяются по формулам
где е -
основание натуральных логарифмов; К г
- коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по номограмме 3[5] с учетом температуры на выходе из топки, способа размола и вида сжигания;
- суммарная объемная доля трехатомных газов (определяется по табл.7 [5]).
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами (1 /м
2
кгс/см
2
)
где α т
- коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;
Р - давление в топке, кгс/см 2
; для котлов без наддува Р=1 кг/см 2
;
S - эффективная толщина излучающего слоя, м.
Коэффициент ослабления лучей топочной средой (1/м кгс/см 2
) рассчитывается по формуле
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами К г
определяется по номограмме 3[5] с учетом температуры на выходе из топки . К г
=1,05
Тепловыделение в топке на 1 м 2
ограждающих ее поверхностей нагрева (ккал/м 2
ч)
Полезное тепловыделение в топке на 1 кг сжигаемого топлива
где Q
в
- тепло ( ккал/кг
), вносимое воздухом в топку (при наличии воздухоподогревателя);
где ∆α т
- величина присоса в топке;
∆α пп
– величина присоса в пылеприготовительной системе (выбирается по табл. 5,6 [5]).
Энтальпии теоретически необходимого количества воздуха J 0
в
в при температуре за воздухоподогревателем (предварительно принятой) и холодного воздуха J 0
х.в
принимают по табл. 8 [5].
Температура горячего воздуха на выходе из воздухоподогревателя при камерном сжигании твердых топлив, газа и мазута - по табл. 15 [5].
Теоретическую температуру горения определяют по табл.8 [5] по найденному значению Q
Т
.
Коэффициент тепловой эффективности экранов
где X
- степень экранирования топки (определена в конструктивных характеристиках); ξ - условный коэффициент загрязнения экранов, принимается по табл.6.2.
Таблица 6.2.Условный коэффициент загрязнения экранов ξ
Утепленные экраны топок с твердым шлако-удалением
Экраны, закрытые шамотным кирпичом
Бурые угли с W ПР
>14% при газовой сушке и прямом вдувании
Определив М, а ф
, B p
∙Q Т
/F ст
, , Ψ, находят температуру газов на выходе из топки по номограмме 6 [5].
Если найденное значение отличается от предварительно принятого значения более, чем на ±100°С, следует повторить расчет, приняв новое значение и уточнить а ф
.
При расхождениях в значениях менее чем на 100°С определенную по номограмме температуру газов на выходе из топки принимают как окончательную.
Тепло, переданное в топке излучением, (ккал/кг)
где φ - коэффициент сохранения тепла (из теплового баланса).
Энтальпию газов на выходе из топки находят по табл.8 [5] при α т
и . ккал/кг
Видимое тепловое напряжение топочного объема (ккал/м 3
ч)
Величина q
V
не должна превышать значения, рекомендуемого для данного типа топочного устройства (табл.3, 4 [5]). По таблице q
V
=250∙10 3
Значения и q
V
находятся в допустимых пределах.
4 РАСЧЕТ КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА
Из расчета топочной камеры t’=1070 0
C; I
’
=4885
Полная физическая поверхность нагрева ( м
2
) фестона
где d
- наружный диаметр труб, м
; z
1
- число труб в ряду; z 2
- число рядов труб (по ходу газов); l
- длина одной трубы в соответственном ряду, м
.
При выполнении поверочного расчета фестона определяют температуру газов за ними и количество тепла, отданного газами в пучке ( ккал/кг
).
Основными уравнениями при расчете теплообмена в газоходах являются:
I
/
(1070)=4885 ккал/кг I
/
(1070)=4885 ккал/кг
I
//
(1020)=4633,6 ккал/кг I
//
(970)=4383 ккал/кг
где φ - коэффициент сохранения тепла (определен в тепловом балансе); J, J"- энтальпии газов на входе в поверхность нагрева и выходе из неё, ккал/кг; ∆α- величина присоса воздуха в пучке (табл.5 [5]); J 0
х.в
- энтальпия холодного воздуха, ккал/кг;
Секундный расход дымовых газов при средней температуре потока ( м 3
/с
)
Площадь живого сечения для прохода газов F г
определяется как разность между площадью сечения газохода в месте расположения пучка и площадью, занятой трубами ( м 2
):
где а
и b
- поперечные размеры газохода в свету, м; z x
- число труб в ряду, шт.; d
, l
— диаметр (наружный) и длина труб в ряду, м.
Расчетная скорость дымовых газов ( м/с
)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к наружной стенке труб котельного пучка, ( ккал/м 2
ч 0
С
)
где C
z
– поправка на число рядов труб по ходу газов;
C
ф
– поправка на парциальное давление водяных паров;
С
s
– поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется в зависимости от относительного поперечного и продольного шагов труб (номограмма 7 [5]).
Для определения коэффициента теплоотдачи излучением ад предварительно находят эффективную толщину излучающего слоя ( м
)
Суммарная толщина запыленного газового потока:
Пользуясь полученным произведением K∙P П
∙S, по номограмме 2[5] находят степень черноты продуктов сгорания а
.
По номограмме 11 [5] находят значение α н
, поправку С
г
и подсчитывают коэффициент теплоотдачи излучением:
для незапыленного потока ( ккал/м 2
ч°С
)
1) α н
=165 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,9975 2) α н
=160 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,997
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ( ккал/м 2
ч°С
)
где α к
- коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/м ч°С
; α л
- коэффициент теплоотдачи излучением, ккал/м 2
ч°С
;
Коэффициент теплопередачи для гладкотрубных (шахматных и коридорных) пучков и экономайзеров при сжигании газа и мазута
, а также для коридорных пучков и экономайзеров при сжигании твердых топлив
, определяется по формуле
где ψ - коэффициент тепловой эффективности, выбирается по табл.12,13[5].
Лучевоспринимающая поверхность нагрева ( м
2
) фестона
где а, h ср
– ширина и высота площади пучка, на которую падает излучение из топки, м (рис 3[5]); х /
- угловой коэффициент пучка
где х 1
, х 2
,..., х n
- угловые коэффициенты отдельных рядов труб.
Для однорядного фестона угловой коэффициент определяется по номограмме 1а [5, кривая 5]. Для фестонов с большим числом рядов по номограмме 1 г [5].
Температура стенки труб принимается равной температуре наружного слоя золовых отложений, осевших на трубах (°С):
где t cp
=t н
- средняя температура среды (температура насыщения при давлении в барабане),°С.
Для фестонов, расположенных на выходе из топки, ∆t=80 0
C.
Проверим правильность значения температуры газов
I
/
(1070)=4885 ккал/кг I
//
(1016)=4613,5 ккал/кг
Полученное по уравнению теплообмена значение Q T
отличается от определенного по уравнению баланса Q б
более чем на 2%, расчет поверхности заканчивается. Окончательными принимаются температура, энтальпия вошедшие в уравнение баланса.
Из расчета фестона, принимаем t
'
=1016 0
C, I
'
=4613,5 ккал/кг
Для расчета пароперегревателя принимаем мм
, мм
, мм
, мм
,
Поверхность нагрева пароперегревателя принимаем ( м
2
)
Живое сечение для прохода пара ( м
2
):
где d
вн
- внутренний диаметр трубы, м.
где Д
- паропроизводи тельность котлоагрегата, кг/ч; - плотность пара при средней температуре, кг/м 3
; f
- живое сечение для прохода пара, м
2
.
Живое сечение для прохода дымовых газов ( м
2
):
где а,
b
- размеры газохода в расчетном сечении, м; l
1
- высота петли змеевика, м.
Секундный расход дымовых газов при средней температуре потока ( м 3
/с
):
где В р
- расчетный расход топлива, кг/ч; V Г
- объем газов на 1 кг топлива рассчитываемого газохода при средней температуре дымовых газов (табл.7 [5]).
Расчетная скорость дымовых газов ( м/с
):
Энтальпия влажного пара ( ккал/кг
):
где i
//
- энтальпия сухого насыщенного пара, ккал/кг
r
- теплота парообразования воды, ккал/кг.
Тепловосприятие пароперегревателя по балансу ( ккал/кг
):
где Д
- заданная паропроизводительность котла, кг/ч, Q
пп
л
- тепло, полученное прямым излучением из топки (учитывается, если перед пароперегревателем по ходу дымовых газов расположен фестон или котельный пучок).
где - тепловая нагрузка экранов топочной камеры, ккал/м ч
;
Н
л
- лучевоспринимающая поверхность топки, м
2
; Н
лв
- лучевоспринимающая поверхность пучка труб на выходе из топки, м
2
; х - угловой коэффициент этого пучка (посчитано в фестоне); у
- коэффициент неравномерности распределения тепла в топочной камере.
При наличии пароохладителя расчет пароперегревателя ведется с учетом его включения. Пароохладитель рассчитывается на съем тепла ∆ i
по
=25÷30 ккал/кг пара при номинальной нагрузке. Тогда энтальпия на входе в пароперегреватель
где i //
x
- энтальпия пара на выходе из барабана котла, ккал/кг
Энтальпия газов на выходе из пароперегревателя ( ккал/кг
)
где I
"- энтальпия газов на входе в пароперегреватель, ккал/кг; φ - коэффициент сохранения тепла; ∆α пп
- присосы воздуха на участке пароперегревателя; I
° х.в
- энтальпия холодного воздуха.
По табл. 8 [5] находят температуру газов на выходе из пароперегревателя , соответствующую I
". 0
C
По известным температурам газов и пара на входе и выходе и принятой схеме движения потоков находят среднюю логарифмическую разность температур
для противоточной схемы: для прямоточной схемы:
где ∆t б
- разность температур сред в том конце поверхности нагрева, где она больше, °С; ∆t м
- разность температур на другом конце поверхности нагрева.
Средняя разность температур для совмещенной схемы ( ○
С):
Для определения коэффициента теплоотдачи излучением ад предварительно находят эффективную толщину излучающего слоя ( м
)
Суммарная толщина запыленного газового потока:
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами К Г
определяется по номограмме 3 [5] в зависимости от парциального давления водяных паров в рассматриваемом газоходе (табл.7[5]), средней температуры дымовых газов и произведения P П
S (Р П
- парциальное давление водяных паров находится по табл.7[5]).
Пользуясь полученным произведением K∙P П
∙S, по номограмме 2[5] находят степень черноты продуктов сгорания а
.
По номограмме 11 [5] находят значение α н
, поправку С
г
и подсчитывают коэффициент теплоотдачи излучением: α н
=122 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,98
для незапыленного потока ( ккал/м 2
ч°С
)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к наружной стенке труб пароперегревателя ( ккал/м 2
ч°С
)
где C z
- поправка на число рядов труб по ходу газов; С ф
- поправка на парциальное давление водяных паров; C s
- поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется в зависимости от относительного поперечного и продольного шагов труб (номограмма 7 [5]). С z
=0,9; С ф
=0,98; С s
=1; α н
=47,5.
где S 1
- поперечный шаг труб, S 2
- продольный шаг труб, м
;
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ( ккал/м 2
ч°С
)
где α к
- коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/м ч°С
; α л
- коэффициент теплоотдачи излучением, ккал/м 2
ч°С
;
Коэффициент теплопередачи перегревателей с коридорным пучком при сжигании любых топлив, а также с шахматным пучком, при сжигании газа и мазута ( ккал/м 2
ч°С
)
где ψ - коэффициент тепловой эффективности (выбирается по табл. 12, 13 [5]); α 2
- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару (номограмма 10 [5]);
Для коридорных и шахматных перегревателей при сжигании жидкого топлива ε=0,003; для коридорных перегревателей при сжигании твердых топлив ε=0,005; при сжигании природных газов ε=0.
Температуру стенки перегревателей t ст
принимают равной средней температуре наружного слоя осевших на трубе золовых отложений (° С
):
где ε - коэффициент загрязнения, ккал/м 2
ч°С; α 2
- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару, ккал/м 2
ч°С; Н пп
- предварительно принятая поверхность пароперегревателя, м 2
; t cp
- средняя температура пара, ° С
.
По найденным значениям Q б
, К, ∆t ср
определяют расчетную поверхность нагрева пароперегревателя (м 2
) по формуле
Н пп
не находиться в допустимых пределах по отношению к предварительно принятой величине.
По номограмме 11 [5] находят значение α н
, поправку С
г
и подсчитывают коэффициент теплоотдачи излучением: α н
=120 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,975
для незапыленного потока ( ккал/м 2
ч°С
)
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ( ккал/м 2
ч°С
)
Коэффициент теплопередачи перегревателей с шахматным пучком, при сжигании газа и мазута ( ккал/м 2
ч°С
)
По найденным значениям Q б
, К, ∆t ср
определяют расчетную поверхность нагрева пароперегревателя (м 2
) по формуле
Н пп
находиться в допустимых пределах по отношению к предварительно принятой величине
Далее определяют конструктивные размеры пароперегревателя. Принимается количество параллельных труб Z 1
. Их число можно вычислить отношением ширины газохода b
на выбранный поперечный шаг труб S 1
( шт
.) по формуле
Затем находим длину ( м
) одной трубы (змеевика) по выражению
где d
- средний наружный диаметр труб пароперегревателя, м
.
Число рядов труб по ходу газов Z 2
( шт
) рассчитывают, взяв из чертежа среднюю высоту змеевиков пароперегревателя h, по формуле
Выбрав продольный шаг труб S 2
, определяют длину пакета пароперегревателя ( м
):
Из расчета пароперегревателя t'=649 0
C; I
'
=2884,66 ккал/кг
Для расчета котельного пучка принимаем d н
=60 мм
; S 1
=110 мм
;
S 2
=100 мм;
t н
=197,4 0
C; z 2
=16 шт.
Поверхность нагрева ( м
2
) котельного пучка
где d
- наружный диаметр труб, м
; z
1
- число труб в ряду; z 2
- число рядов труб (по ходу газов); l
- длина одной трубы в соответственном ряду, м
.
При выполнении поверочного расчета котельного пучка определяют температуру газов за ними и количество тепла, отданного газами в пучке ( ккал/кг
).
Основными уравнениями при расчете теплообмена в газоходах являются:
где φ - коэффициент сохранения тепла (определен в тепловом балансе); J, J"- энтальпии газов на входе в поверхность нагрева и выходе из неё, ккал/кг(нм 3
); ∆α- величина присоса воздуха в пучке (табл.5 [5]); J 0
х.в
- энтальпия холодного воздуха, ккал/кг;
I
/
(649)=2884,66 ккал/кг I
/
(649)=2884,66 ккал/кг
I
//
(549)=2505,14 ккал/кг I
//
(449)=2023,22 ккал/кг
Средняя температура газового потока ( 0
С):
Секундный расход дымовых газов при средней температуре потока ( м 3
/с
)
Площадь живого сечения для прохода газов F кп
определяется как разность между площадью сечения газохода в месте расположения пучка и площадью, занятой трубами ( м 2
):
где а
и b
- поперечные размеры газохода в свету, м; z 1
- число труб в ряду, шт.; d
, l
— диаметр (наружный) и длина труб в ряду, м.
Расчетная скорость дымовых газов ( м/с
)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к наружной стенке труб котельного пучка, ( ккал/м 2
ч 0
С
)
где C
z
– поправка на число рядов труб по ходу газов;
C
ф
– поправка на парциальное давление водяных паров;
С
s
– поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется в зависимости от относительного поперечного и продольного шагов труб (номограмма 7 [5]).
Для определения коэффициента теплоотдачи излучением предварительно находят эффективную толщину излучающего слоя ( м
)
Суммарная толщина запыленного газового потока:
Пользуясь полученным произведением K∙P П
∙S, по номограмме 2[5] находят степень черноты продуктов сгорания а
.
По номограмме 11 [5] находят значение α н
, поправку С
г
и подсчитывают коэффициент теплоотдачи излучением:
для незапыленного потока ( ккал/м 2
ч°С
)
1) α н
=64 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,98 2) α н
=58 ккал/м 2
ч 0
С
; С г
=0,96
Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ( ккал/м 2
ч°С
)
где α к
- коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/м ч°С
; α л
- коэффициент теплоотдачи излучением, ккал/м 2
ч°С
;
Коэффициент теплопередачи с шахматных пучков при сжигании газообразного топлива
где ψ - коэффициент тепловой эффективности, выбирается по табл.12,13[5].
Лучевоспринимающая поверхность нагрева ( м
2
) котельного пучка
Температура стенки труб принимается равной температуре наружного слоя золовых отложений, осевших на трубах (°С):
где t cp
=t н
- средняя температура среды (температура насыщения при давлении в барабане),°С.
Для котельных пучков малой мощности при температуре газов на входе в поверхность °С ∆t=60°C.
б) уравнение теплопередачи (ккал/кг)
Проверим правильность значения температуры газов
I
/
(649)=2884,66 ккал/кг I
//
(400)=1789 ккал/кг
Средняя температура газового потока, ( )
Полученное по уравнению теплообмена значение Q T
не отличается от определенного по уравнению баланса Q б
более чем на 2%, расчет поверхности заканчивается. Окончательными принимаются температура, энтальпия вошедшие в уравнение баланса.
В результате конструктивного расчета необходимо найти температуру газов на входе в воздухоподогреватель и его расчетную поверхность, обеспечивающую подогрев воздуха до принятой температуры.
Из предыдущих расчетов t'=400 0
C; I
'
=1789 ккал/кг; I г.в
=834 ккал/кг; I
x
ол.в
=132 ккал/кг
Количество тепла, воспринимаемого воздухом в воздухоподогревателе (ккал/кг)
где β" гв
- отношение количества воздуха на выходе из воздухоподогревателя к теоретически необходимому, ,
где α т
- принятый коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;
∆α ст
,∆α пп
- присосы воздуха в топке и системе пылеприготовления (табл. 5,6[5]);
I 0
гв
, I 0
хол.в
- энтальпии горячего и холодного воздуха, теоретически необходимого для сгорания топлива при соответственных температурах на выходе и на входе воздуха в воздухоподогреватель, ккал/кг.
Из уравнения теплового баланса по газовой стороне и найденной величине Q вп
находят энтальпию газов на входе в воздухоподогреватель (ккал/кг)
где I //
ух.г
– энтальпия уходящих газов, ккал/кг; φ – коэффициент сохранения тепла (см. раздел 5); ∆α вп
– присос воздуха в воздухоподогревателе (табл. 5 [5]); I 0
пр
– энтальпия присосанного воздуха, ккал/кг
Значение I 0
пр
определяется по табл. 8[5] при температуре присосанного воздуха ( 0
С)
где t хол.в
, t г.в
- температура холодного и горячего воздуха на входе и на выходе из воздухоподогревателя.
Принимаем диаметр труб 40 мм., скорости газов W г
принимаются 11 м/с, а скорости воздуха W в
=5 м/с, при относительном поперечном шаге труб S 1
/d =1,2 и продольном S 2
/d =1,05. S 1
=48; S 2
=42
Для принятой скорости газов рассчитывают живое сечение для прохода га зов ( м
2
) по формуле
где V г
- объем газов при α вп
(табл.7[5]); В р
- расчетный расход топлива, кг/ч.
По принятым значениям наружного диаметра труб d, относительного поперечного шага S 1
\d, скоростей газов W г
и воздуха W в
находят число труб по ширине шахты (шт):
Полное число труб воздухоподогревателя (шт )
где V г
- объем газов при α вп
, нм 3
/кг; В р
- расчетный расход топлива, кг/с. Затем определяется число рядов труб (шт ) по глубине конвективной шахты (по ходу воздуха) по формуле
Температурный напор (° С
) в трубчатых воздухоподогревателях с перекрестным током газов и воздуха при числе ходов воздуха не более четырех (предварительно число ходов принимается с последующим уточнением) определяется по формуле
где ψ - коэффициент перехода от противоточной схемы к сложной (определяется по номограмме 13[5]); ∆t прот
- средняя разность температур для случая противотока.
Для определения ψ предварительно вычисляют безразмерные параметры
где ' и t' - температура греющей и нагреваемой сред на входе в воздухопо-догреватель,°С; τ б
- перепад температур той среды, у которой он больше, °С; τ м
- перепад второй среды, °С.
Далее определяется коэффициент теплопередачи по формуле
где α 1
- коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ( ккал/м 2
ч°С
), определяется по номограмме 9[5] (продольное омывание); α 1
=28 при W г
=11 м/с
α 2
- коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воздуху (шахматное расположение), ккал/м 2
ч °С (номограмма 8[5]); α 2
=49 при W в
=5
ξ - коэффициент использования воздухоподогревателя, учитывающий совместное влияние загрязненных труб, неполноты омывания поверхности газами и воздухом, и перетоков воздуха в трубных решетках, принимается по табл. 8.1.
коэффициент использования воздухоподогревателей ξ
трубчатых без промежуточных трубных досок
Температура стенки труб принимается равной полусумме средних значений температур газов и воздуха (°С):
Эквивалентный диаметр труб при продольном омывании ( м
)
где a, b - поперечные размеры газохода, м; d вн
- внутренний диаметр труб, м.
Расчетная поверхность воздухоподогревателя ( м
2
)
Полная высота труб воздухоподогревателя (м)
где , d, d вн
- наружный и внутренний диаметры труб, м.
Сечение прохода для воздуха ( м
2
) определяется, исходя из принятой скорости воздуха W в
по формуле
где t
ср
- средняя температура воздуха, °С, В р
- расчетный расход топлива, кг/ч.
Высота (м) проходного сечения для воздуха (высота одного хода)
Водяные экономайзеры устанавливаются для снижения температуры уходящих газов и предварительного подогрева питательной воды перед поступлением ее в барабан котла.
Для котельных агрегатов, работающих с давлением до 24 ата, устанавливают чугунные экономайзеры, составленные из отдельных типовых элементов ребристых труб, соединенных между собой специальными фасонными частями-калачами.
Таблица 9.1 Основные характеристики ребристых труб экономайзера
Характеристика одного элемента (трубы)
Поверхность нагрева с газовой стороны F тр
Живое сечение для прохода газов f тр
Дополнительные материалы по конструкции и компоновке чугунных экономайзеров см. в [2,3].
Тепловой расчет водяного экономайзера проводится конструкторским расчетом. Для расчета экономайзера известны энтальпия и температура газов на входе в экономайзер (из расчета пароперегревателя либо кипятильного пучка, расположенных по ходу газов перед водяным экономайзером), а также энтальпия и температура газов на выходе из экономайзера I" вэ
и (из расчета воздухоподогревателя).
Из расчета воздухоподогревателя t
=226 0
C; I
=1032 ккал/кг
; I
'
=755 ккал/кг
;
Количество тепла (ккал/кг), передаваемого газами в водяном экономайзере,
где φ - коэффициент сохранения тепла; I', I'' - энтальпия газов на входе и выходе из водяного экономайзера, ккал/кг; ∆α вэ
- величина присоса воздуха в водяном экономайзере (табл.5[5]).
Расчетное тепловосприятие экономайзера, как замыкающей поверхности пароводяного тракта, можно определить также из уравнения баланса тепла ( ккал/кг
):
где Q л
, Q ф
, Q пп
, Q кп
- количество тепла (ккал/кг) сжигаемого топлива, воспринятое лучевоспринимающими поверхностями топки, фестоном, пароперегревателем, котельными пучками.
По величине Q эк
находят энтальпию (ккал/кг) и температуру воды на выходе из водяного экономайзера
где i
' пв
- энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, ккал/кг; D эк
-расход воды через экономайзер, кг/ч.
где D- паропроизводительность котлоагрегата, кг/ч; D пр
- величина непрерывной продувки, кг/ч.
Уточним температуру уходящих газов:
Приняв количество труб в горизонтальном ряду т
( m
=10) чугунного экономайзера, определяют живое сечение для прохода газов и воды с таким расчетом, чтобы скорость газов была в пределах 6-9 м/с, а скорость воды 0,3 - 1,5 м/с.
Живое сечение для прохода газов ( м
2
)
где f тр
- живое сечение для проходов газов одной трубы, м (табл. 9.1).
где V г
- объем газов в водяном экономайзере (табл. 7[5]); - средняя температура газов в экономайзере, 0
С
. 0
С
Скорость воды в водяном экономайзере (м/с)
где - удельный объем воды(м 3
/кг) при средней температуре (определяется по таблицам [4]); f вэ
- живое сечение для прохода воды ( м
2
)
Коэффициенты теплопередачи для ребристых экономайзеров ВТИ находят по номограмме 12[5].
Поверхность нагрева водяного экономайзера ( м
2
)
Общее число змеевиков в.э. ( шт
.) определяется
Количество труб в горизонтальном ряду ( шт.
)
Расчетная невязка теплового баланса (ккал/кг)
где Q л
- тепловосприятие поверхностей нагрева в топке, ккал/кг; Q ф
- тепловосприятие фестона, ккал/кг; Q пп
- тепловосприятие пароперегревателя, ккал/кг; ΣQ кп
— сумма тепловосприятий всех конвективных испарительных поверхностей нагрева, ккал/кг; Q вэ
- тепловосприятие водяного экономайзера, ккал/кг.
1. Тепловой расчет кот ельных агрегатов (нормативный метод)/ Под ред. Н.В. Кузнецова. М.: Энергия, 1973.
2. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парогенератора. М.: Энергия, 1988.
3. Александров В.Г. Паровые котлы малой и средней мощности. Л.: Энергия, 1974.
4. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплотехнические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980.
5. Справочно-нормативные данные. Метод, указания/ КГТУ. Красноярск, 1999.
Федеральное Агентство по Образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Реконструкция котла Е 25-М с переводом
Название: Расчёт котла Е 25
Раздел: Промышленность, производство
Тип: реферат
Добавлен 11:21:12 21 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 42
Комментариев: 12
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Расчёт котла Е 25
Реферат: Английское чаепитие
Реферат: Парниковый эффект и разрушение озонового слоя. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Деньги сущность и значение в хозяйственной жизни общества 2
Курсовая работа по теме Основы рекламной деятельности
Реферат: Интересное для всех не интересно никому. Скачать бесплатно и без регистрации
Что Такое Преданность Сочинение Рассуждение 15.3
Реферат по теме Вопросы медицинской деонтологии при профессиональных заболеваниях
Всякая Ли Любовь Великое Счастье Сочинение
Хура Керкунне Сочинение 3 Класс На Чувашском
Всемирная история денег
Мастера Маскировки Среди Животных Сочинение 6 Класс
ОВЗ в логопедии
Эссе Общественный Транспорт
Пособие по теме Механізація сільського господарства
Биологические Часы Человека Реферат
Сочинение По Русскому Егэ Патриотизм
Контрольная работа: Ценностные дисциплины Трейси и Вирсемы
Дипломная работа по теме Внедрение электронной торговли на рынки услуг почтовой связи при развитии системы директ-мейл
Контрольная работа по теме Дети - отражение своих родителей. Так ли это?
Контрольная работа: Социальные концепции фрейдизма и неофрейдизма
Реферат: Радуйтесь оргазму вместе с партнером
Реферат: Карл герцог Орлеанский
Курсовая работа: Формирование показаний допрашиваемого: понятие, этапы, значение