|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0,187 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0,092 |
|Степень черноты излучающей |maСВ+(1-m)aг |0,55*0,182+0,45*0,092=|
|среды, а | |0,14 |
|Температура загрязнённой |tКИП+ Dt |226,8+80=306,8 |
|стенки трубы, tст, 0С | | |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-12(aЛ= |76*0,14*0,97=10,3 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) |aНаСГ) | |
|Коэффициент использования |По 6-2 |0.95 |
|поверхности нагрева, x | | |
|Коэффициент теплоотдачи от |x(aЛ+aК) |0,95(10,3+40.1)=47.8 |
|газов к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент загрязнения, e, |По ф-ле 6-8 и рис. 6-1|0,0048 |
|м2К/Вт | | |
|Коэффициент теплопередачи k, |[pic] |[pic]=38.8 |
|Вт/м2К | | |
|Тепловосприятие фестона по |[pic] |[pic]=5649,1 |
|уравнению теплопередачи, QТ, | | |
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic]100 |[pic]100=-1,54 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
2.10 Расчет хвостовых поверхностей
Расчет воздухоподогревателя и экономайзера будем вести в соответствии
с методикой, описанной в §9-1. Используя чертежи и техническую документацию
парогенератора Е-25-24-380ГМ, составляем таблицы конструктивных размеров и
характеристик его экономайзера и воздухоподогревателя.
После расчета хвостовых поверхностей определяем невязку теплового
баланса парогенератора (табл. 2-19). Так как величина невязки теплового
расчета не превышает допустимых 0.5%, то тепловой расчет парогенератора
считаем законченным.
Таблица 2-14. Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
|Наименование |Размер |
|Диаметр труб: | |
|наружный, d, мм |40 |
|внутренний, dВН, мм |37 |
|Длина труб, L, м |1.6 |
|Расположение труб |Вертикальное|
|Количество ходов по воздуху, n, шт |1 |
|Количество труб в ряду поперек движения воздуха, |84 |
|z1, шт. | |
|Количество рядов труб вдоль движения воздуха, z2, |27 |
|шт. | |
|Шаг труб: | |
|поперечный, s1, мм |55 |
|продольный, s2, мм |50 |
|Относительный шаг: | |
|поперечный, s1/d |1,375 |
|продольный, s2/d |1,25 |
|Количество параллельно включенных труб( по газам),|1251 |
|z0, шт. | |
|Площадь живого сечения для прохода газов, FГ, м2 |2.4 |
|Ширина сечения воздушного канала, В, м |2,374 |
|Средняя высота воздушного канала, h, м |1.6 |
|Площадь живого сечения для прохода воздуха, FВ, м2|2.04 |
|Площадь поверхности нагрева, Н, м2 |242 |
Таблица 2-15. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера
|Наименование |Размер |
|Характеристика одной трубы: | |
|длина, L, м |3 |
|площадь поверхности нагрева с газовой стороны,| |
|Н`, м2 | |
|площадь живого сечения для прохода газов,F`,м2| |
|Количество труб в горизонтальном ряду, z1, шт.|20 |
|Количество горизонтальных рядов, z2, шт. |10 |
|Площадь поверхности нагрева с газовой стороны,|590 |
|Н, м2 | |
|Площадь живого сечения для прохода газов, F, |2,4 |
|м2 | |
|Площадь живого сечения для прохода воды, f, м2|1,84 |
Таблица 2-16. Поверочный расчет воздухоподогревателя
|Наименование |Расчетная формула или способ|Расчет |
| |определения | |
|Диаметр труб, d, мм |По конструктивным размерам |40х1,5 |
|Относительный шаг труб: |То же | |
|поперечный, s1/d | |1,375 |
|продольный, s2/d | |1,25 |
|Количество рядов труб, |» » |27 |
|z2, шт. | | |
Продолжение таблицы 2-16
|Количество труб в ряду, z1, шт. |» » |84 |
|Площадь живого сечения для |» » |2.4 |
|прохода газов, FГ, м2 | | |
|То же для прохода воздуха, FВ, |» » |2.04 |
|м2 | | |
|Площадь поверхности нагрева, |» » |242 |
|Н,м2 | | |
|Температура газов на выходе, |По выбору |345 |
|J``, 0С | | |
|Энтальпия газов на выходе, I``, |По IJ- таблице |10808,62 |
|кДж/кг | | |
|Температура воздуха на входе, |По выбору |25 |
|t`, 0С | | |
|Энтальпия теоретического |По IJ- таблице |239 |
|количества холодного воздуха, | | |
|Iх.В0, кДж/кг | | |
|Температура воздуха на выходе, |По выбору |350 |
|t``, 0С | | |
|Энтальпия теоретического |По IJ- таблице |5008.2 |
|количества воздуха на выходе, | | |
|I0`, кДж/кг | | |
|Отношение b1`` |aТ-DaТ |1.15-0.05=1.1 |
|Тепловосприятие ступени, Q, |[pic]) |(1.1+0.03)(5008.2-23|
|кДж/кг | |9)=5389 |
|Средняя температура воздуха в |0,5(t`+t``) |0.5(25+350)=187.5 |
|ступени, t, 0С | | |
|Температура газов на входе, J`, |Из расчета |560 |
|0С |испарительного пучка | |
|Энтальпия газов на входе в |По IJ- таблице |17904,2 |
|ступень, I`, кДж/кг | | |
| | | |
|Средняя температура газов, JСР, |0,5(J``+ J`) |0,5(560+360)=460 |
|0С | | |
|Средняя скорость газов, wГ, м/с |[pic] |[pic]=8.9 |
|Коэффициент теплоотдачи от газов|По рис. 6-5 |0,94*86*0.98*1.4=110|
|к стенке, a1, Вт/(м2К) | |.9 |
|Средняя скорость воздуха, wВ, |[pic] |[pic]460.5=8.1 |
|м/с | | |
|Коэффициент теплоотдачи с |По рис. 6-4 |1.4*0.98*0.94*78=100|
|воздушной стороны, a2, Вт/(м2К) | |.6 |
|Коэффициент использования |По табл. 6-3 |0,85 |
|поверхности нагрева, xВП | | |
|Коэффициент теплопередачи, к, |xВП[pic] |0,85[pic]=44.8 |
|Вт/(м3К) | | |
|Разность температур между | | |
|средами |[pic] |345-25=320 |
|наибольшая, DtБ, 0С |[pic] |560-350=210 |
|наименьшая, DtМ, 0С | | |
|Температурный напор при |[pic] |265 |
|противотоке, DtПРТ, 0С | | |
|Перепад температур: | | |
|наибольший, tБ, 0С |t``-t` |350-25=325 |
|наименьший, tМ, 0С |[pic] |560-345=215 |
|Параметр Р |[pic] |0,22 |
|Параметр R |tБ/ tМ |2,7 |
|Коэффициент y |По рис. 6-16 |1 |
|Температурный перепад, Dt, 0С |y DtПРТ |272,5 |
|Тепловосприятие по уравнению |[pic] |[pic]=5320,4 |
|теплообмена, QТ, кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic] |[pic]100=-1,27 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
Таблица 1-17. Поверочный расчет экономайзера
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Площадь поверхности нагрева, |По конструктивным |590 |
|Н,м2 |размерам | |
|Площадь живого сечения для |То же |2.4 |
|прохода газов, FГ, м2 | | |
|Температура газов на входе в |Из расчета |360 |
|ступень, J`, 0С |воздухоподогревателя | |
|Температура газов на выходе, |По заданию |140 |
|J``, 0С | | |
|Энтальпия газов на входе, I`, |По IJ- таблице |10808,62 |
|кДж/кг | | |
|Энтальпия газов на выходе, I``, |По IJ- таблице |4822.16 |
|кДж/кг | | |
|Тепловосприятие ступени(теплота,|j(I`- I``+[pic]) |0,986(10808,62-4822.|
|отданная газами), QГ, кДж/кг | |16+23,9)= =5926,2 |
|Температура воды на выходе , |По выбору |210 |
|t``, 0С | | |
|Удельная энтальпия воды на |По IJ- таблице | |
|выходе, i``,кДж/кг | | |
|Температура воды на входе , t`, |По заданию |100 |
|0С | | |
|Удельная энтальпия воды на входе|По IJ- таблице |419,7 |
|, i`, 0С | | |
|Средняя температура воды, t, 0С |0,5(t`+ t``) |0.5(100+210)=155 |
|Скорость воды в трубах, w, м/с |[pic] |[pic]=0.49 |
|Средняя температура газов, J, 0С|0,5(J``+ J`) |0.5(140+345)=242,5 |
|Средняя скорость газов, wГ, м/с |[pic] |[pic]=10,1 |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-4 |75*1*1*0.99=74.25 |
|конвекцией, aК, Вт/(м2К) | | |
|Эффективная толщина излучающего | |0.24 |
|слоя, s, м | | |
|Суммарная поглощательная |prns |0.197*0.1*0.24=0.004|
|способность трехатомных газов, | |7 |
|prns, м*МПа | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По рис. 5-6 |15.3 |
|трехатомными газами, кГ,1/( | | |
|м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |rnkг |3 |
|несветящейся частью среды, kнс, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей |По формуле 5-32 |0.2 |
|сажистыми частицами, кСЖ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Коэффициент ослабления лучей, |kСВ= kнс+ кСЖ |0.2+3=3.2 |
|светящейся частью среды, kСВ, | | |
|1/(м*МПа) | | |
|Степень черноты: | | |
|светящейся части, аСВ |1-е-КсвPS |0.074 |
|несветящейся части, аГ |1-e-KнсPS |0.07 |
|Степень черноты факела, аФ |maСВ+(1-m)aг |0.55*0.074+0.45*0.07|
| | |=0.0722 |
|Температура загрязненной стенки |tСР+Dt |279.75 |
|трубы, tСТ, 0С | | |
|Коэффициент теплоотдачи |По рис. 6-11 |0.14 |
|излучением, aЛ, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент теплоотдачи от газов|[pic]) |74.25+0.14=74,39 |
|к стенке, a1, Вт/(м2К) | | |
|Коэффициент загрязнения, |По формуле 6-8 |0.003 |
|e,м2К/Вт | | |
|Коэффициент теплопередачи, к, |[pic] |[pic]=60.8 |
|Вт/м2К | | |
|Разность температур между | | |
|средами: |[pic] |140-100=40 |
|наибольшая, DtБ, 0С |[pic] |345-210=135 |
|наименьшая, DtМ, 0С | | |
Продолжение таблицы 2-17
|Температурный напор, Dt, 0С |[pic] |87,5 |
|Тепловосприятие ступени, QТ, |[pic] |[pic]=5812,5 |
|кДж/кг | | |
|Расхождение расчетных |[pic] |[pic]100=-1,9 |
|тепловосприятий, DQ, % | | |
Таблица 1-18.Расчет невязки теплового баланса парогенератора
|Наименование |Расчетная формула или |Расчет |
| |способ определения | |
|Расчетная температура горячего |Из расчета |350 |
|воздуха, tГ.В,0С |воздухоподогревателя | |
|Энтальпия горячего воздуха, |То же |5008,5 |
|I0Г.В, кДж/кг | | |
|Количество теплоты, вносимое в |(aТ -DaТ)I0B+DaТI0ПРС |1,1*5008,5+23,9=5533,2|
|топку воздухом, QB, кДж/кг | |5 |
|Полезное тепловыделение в |[pic] |44084 |
|топке, QT, кДж/кг | | |
|Лучистое тепловосприятие топки,|(QГ-I``T)[pic] |13731,3 |
|QТЛ, кДж/кг | | |
|Расчетная невязка теплового |[pic]+[pic] |40554,8* |
|баланса, DQ, кДж/кг | |0,885-(13731,3+420,3 |
| | |+4804,7+ 5737,8+ 5389+|
| | |5926,2)=-119 |
|Невязка, % |[pic] |[pic]100=-0,29 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения данной работы я произвел поверочный расчет
парогенератора Е-25-24-380ГМ, топливом для которого является малосернистый
мазут. Я определил температуры воды, пара, воздуха и продуктов сгорания на
границах нагрева, КПД парогенератора, расход топлива. Расчетная невязка
теплового баланса равна -0.29% , что меньше допустимого, значит расчет
произведен правильно.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
В.И. Частухин Тепловой расчет промышленных парогенераторов. - Киев: Вища
школа. Головное издательство, 1980.-184 с
Роддатис К.Ф., Соколовский Я.Б. Справочник по котельным установкам малой
производительности. М.: Энергия, 1975
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|