1 Данные для проектирования 1 Исходные данные для курсового проектирования

• Название: 1 Данные для проектирования 1 Исходные данные для курсового проектирования
• Дата: 19.04.2023
• Размер: 201.86 Kb.
• Имя файла: Kotlyyyyyyy.docx
• Тип: Документы; #1074806
• страница: 2 из 4

2 Предварительный тепловой баланс и определение расхода топлива

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
1.	Относительная тепловая потеря:
	от химической неполноты сгорания ,q3	-	0,03
	от наружного охлаждения, q5	-	0,01
	с уходящими газами, q2	q2 = 1 – (ηк + q3 + q5) =	0,24
2.	Температура, t
	холодного воздуха,tх.в, °С	Принимаем	26
	подогрева топлива ,tтл, °С	Принимаем	115
3.	Теплоемкость при tХ.В.
	сухого воздуха, Сc.в, кДж/( м3*К)	Приложение Е	1,3
	водяных паров, Сн2о, кДж/( м3*К)	Приложение Е	1,5
4.	Энтальпия, I
	Холодного воздуха,Iх.в кДж/кг	IIх.в.=α∙V0(cс.в. + 1,6∙d∙cH2O)tх.в. =	469,329
	Физическая теплота топлива, iтл, кДж/кг	iтл = cтл∙tтл=	233,1625
	Энтальпия распыливающего пара,iф, кДж/кг	Приложение В	2746,3
Продолжение таблицы 2
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
5.	Теплота вносимая распыливающим паром Qф , кДж/кг	Qф = Gф(iф – 2500) =	34,482
6.	Располагаемая теплота Qрр, кДж/кг	Qрр = Qн р + iтл + Qф =	40067,6445
7.	Энтальпия уходящих газов, кДж/кг,	Iух.г. = q2∙ Qн р + Iх.в. + iтл + Qф =	10288
8.	Температура уходящих газов tух.г. ˚С	tух.г. (по диаграмме I-Vг)	480
9.	Тепловая потеря с уходящими газами ,Q2 , кДж/кг	Q2 =Iух - Iх.в=	9819
10.	КПД котла, ηк=q1	ηк =1-(q2+q3+q5)=	0,72
11.	Коэффициент сохранения теплоты, φ	φ = 1 – q5 / (q1 + q5) =	0.986
12.	Расчетный расход топлива В, кг/с	B = D(iн.п. - iп.в.) / η∙ Qрр =	0,0248

3 Расчет топки котла

1. 
   Данные к расчету теплообмена в топке
   

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
1.	Удельная мощность топки, qт, кВт/ м3	Принимаем	1540
2.	Объем топки, Vт, м3	Vт = B∙ Qрр/ qт = 0,02484∙40067/1540 =	0.646
3.	Число форсунок, N	Принимаем	1
4.	Расчетная производительность одной форсунки, Вф, кг/с	Bф = B / N =0,0248/1 =	0,0248
5.	Расчетная длина топки, Lт	LT = A√Bф=4,8√0,0248 =	0,7566
6.	Расход воздуха через отверстие фурмы ,Vф, м3/с	Vф = [α∙V0∙Bф(tх.в. + 273)] / 273 = [1,3∙10,48∙0,0248(26 + 273)] / 273 =	0.371
7.	Скорость воздуха в отверстие фурмы, ф, м/с	Принимаем	47
8.	Живое сечение фурмы, f’, м2	f’ = Vф / ф’ = 0.371/47 =	0,0789
9.	Расчетный диаметр фурмы, dф м	dф’ =(f’/0,785) 0,5= (0,0789/0,785) 0,5 = 	0,1
Продолжение таблицы 3.1
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
10.	Принятый диаметр фурмы, dф м	Принимаем	0,15
11.	Принятое живое сечение фурмы, fф, м2	f = 0,785∙ dф2 = 0,785∙0,152 =	0,017
12.	Действительная скорость воздуха в отверстие фурмы, Wфм/с	ф = Vф / f =0.371/0,017 =	21
13.	Паровая нагрузка зеркала испарения, Rз.и кг/(м2*с)	Принимаем	0,8
14.	Внутренний диаметр, d
	Пароводяного коллектора, dп.к., м	dп.к. = D/(Rз.и.∙ Lт) = 0.278/ (0,8∙0.756) =	0.459
	Водяного коллектора, dв.к., м	Принимаем	0,5
15.	Площадь поперечного сечения топки, Fт, м2	Fт = Vт / Lт =0.646/0.756 =	0.854
17.	Освещенная длина участков лучевоспринимающих труб, l
	Участка экрана,lэ,м	Из котла прототипа МУ9ПЗ	1,82
	Первого ряда притопочного пучка,lп,м	Из котла прототипа МУ9ПЗ	1,50
18.	Условная лучевоспринимающая поверхность нагрева топки, Hл,С	Hл = Hл э + Hл р = (lэ + lп)Fт = = (1,82+1,5) ∙ 0.854	2.836
19.	Полная площадь поверхности стен топки, Fст, м2	Fст = Hл + 2∙ Fт = 2.836 + 2∙0.854 =	4.54
20.	Степень экранирования топки, 	 = Hл / Fст = 2.836/4.54 =	0,624
21.	Эффективная толщина излучающего слоя топки	s = 3,6∙ Vт / Fст = 3,6 ∙0.646/4.54 =	0,511

2. 
   Расчет теплообмена в топке
   

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
1.	Теплоемкость при tг.в.
	Сухого Воздуха, Сс.в, кДж/( м3*К)	Принимаем	1,3
	Водяных паров, СH20, кДж/( м3*К)	Принимаем	1,505
2.	Энтальпия, I
	Воздуха при tг.в. Iг.в., кДж/кг	Iх.в. = α∙V0(cс.в. + 1,6∙d∙cH2O)tх.в. = 1,3∙10,48∙(1,3 + 1,6∙0,01∙1,505)∙26 =	469.3
	Газов при адиабатной температуре, Iа, кДж/кг	Iа = Qрр(1 – q3) + Iх.в. = =40067∙(1 – 0,003) + 469 =	39334
3.	Адиабатная температура газов, tа, ˚С	Диаграмма P-V	1400
	Адиабатная температура газов Та,К	Та = tа + 273 =1400+273 =	1673
4.	Температура газов на выходе из топки, tт’	Задаемся	1200
	Температура газов на выходе из топки, Тт’К	Тт’ = tт’ + 273 =1200+273 =	1473
5.	Энтальпия газов на выходе из топки, Iт’ кДж/кг	Диаграмма I-V	30000
6.	Средняя суммарная теплоемкость газов,  , кДж/(кг*К)	 = (Iа - Iт’) / (tа - tт’) = (39334– 30000) / (1673 – 1473) =	46.67
Продолжение таблицы 3.2
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
7.	Коэффициент ослабления лучей
	Сажистыми частицами, kс,1/(м*Мпа)	kс = 0,3∙(2 – α)∙(1,6∙Тт’/ 1000 – 0,5)∙(Ср / Нр) = 0,3∙ (2– 1,3)∙(1,6∙ 1473/1000 – 0,5)∙(86/10,6) =	3,14
	Трехатомными газами, k	k = kс∙rп = 3,14∙0,219 =	0,689
8.	Степень черноты, а
	Трехатомных газов, aг	aг = 1 – е – kг ∙ rп ∙ p ∙ s= 1 – е –0,689∙ 0,219 ∙ 0,6∙0,512 =	0,045
	Светящегося пламени, aсв	aсв = 1 – е –(kг ∙ rп +kc)∙ Px ∙ s= 1 – е – (0,689*0,21+3,14)*0,6 *0,512 =	0,988
9.	Коэффициент усреднения, m	Принимаем	1
10.	Эффективность степени черноты факела, аф	aф = m∙aсв + (1 – m)aг = = 1∙0,988 + (1 – 1) 0,045 =	0,988
11.	Коэффицент загрязнения экранных труб, ζ	Принимаем	0,3
12.	Степень черноты топки,aт	aт = aф / (aф + (1 – aф)∙ ζ )=0,988/(0,988+(1– 0,988)∙0,624∙0,3) =	0,997
13.	Критерий Больцмана, Во	Bo = [φ∙B∙ ] / 5,67∙10-11∙ζ∙Нл∙Та3 = [0,986∙0,0248∙46.6] / 5,67∙10-11∙0,3∙2.83∙16733 =	5
Продолжение таблицы 3.2
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
14.	Температура газов на выходе из топки, t
	Безразмерная, 	 = Тт / Та =1573/1773 =	0,89
	-	-	-
	Искомая, tт, ˚С	tт = ∙Та – 273 = 0,89∙ 1773 – 273 =	1300
15.	Энтальпия газов на выходе из топки, Iт, кДж/кг	Диаграмма I-V	27890
16.	Тепловая мощность лучевоспринимающей поверхности нагрева, Qл, кВт	Qл = φ(Iа - Iт)В =0,992∙∙(39968,28-34220)∙0,139 =	166,9

4 Расчет парообразующего притопочного пучка
4.1 Конструктивный расчет парообразующего притопочного пучка

№ п/п	Название величины	Формула или обоснование	Чис. знач.
1.	Наружный диаметр, d,м	Из котла прототипа	0,03
2.	Шаг, S
	Поперечный S1,м	Из котла прототипа	0,05
	Продольный S2,м	Из котла прототипа	0,07
5.	Число труб в одном ряду,n	LT/S1 – 0,5=0.756/0,05-0,5 =	14.63
6..	Полная длина труб среднего ряда пучка,l,м	Из котла прототипа	0,92
7.	Живое сечение для прохода газов, Fr,	=0.92(0.756-14.630,03) =	0,292
6.	Поверхность нагрева одного ряда,Hp,	=3,140,030.9214.63 =	1.268

4.2 Тепловой расчет парообразующего пучка

1.	Тепловая мощность парообразующего притопочного пучка, Qп,кВт			=1,75  (2760,4-504,7)-166,8 =		2279,3
2.	Энтальпия газов при выходе из пучка,I1, кДж/кг			=34220-2279,3/(0,9920,139) =		11396,8
3.	Температура газов при выходе из пучка,t1			I-V диаграмма		550
4.	Средняя температура газов в пучке, tп			=0,5(1300-550) =		925
5.	Средняя температура газов в пучке, Tп			=925+273 =		1198
6.	Средняя скорость газов ωг м/с			=0,13914,3521198/(273 0,67 =		13
7.	,Вт/м К			Принимаем		0,1
8.	Коэффициент кинематической вязкости газов v,			Принимаем		0,000105
9.	Критерий Прандтля газов Pr			Принимаем		0,6
10.	Коэффициент теплоотдачи конвекцией,αк			=(0,1/0,03)/(130,03/0,000105)^0,60,6^0,3310,340,17^0,1 =		93,8
11.	Плотность теплового потока поверхности нагрева пучка qп			Принимаем		20000
12.	Коэффициент загрязнения труб ε			Принимаем		0,01
13.	Температура наружной поверх. загрязняющего слоя, tз			=164,9+0,0120000 =		364,9
14.	Температура наружной поверхности загрязняющего слоя Тз,К			=364,9+273 =		637,9
Продолжение таблицы 4.2
№ п/п		Название величины	Формула или источник		Чис. знач.
15.		Эффективная толщина излучающего слоя s, м	=0,90,03((40,050,07)/ 3,140,032)-1) =		0,107
16.		Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, k	k = kс∙rп = [(2,47 + 5,06∙ rH2O) /(p∙rп∙s)0,5 - 1](1 – 0,37∙ Тп’ / 1000) rп = [(2,47 + 5,06∙ 0,099) /(0,6∙0,211∙0,107)0,5 - 1](1 – 0,37∙ 1198/1000)∙0,211 =		0,7
17.		Степень черноты трехатомных газов, аг	aг = 1 – е – kс ∙ rп ∙ p ∙ s= 1 – е – 0,7 ∙ 0,6 ∙ 0,107∙ 0,211 =		0,052
18.		Коэффициент теплоотдачи, α
		Излучением продуктов сгорания,αг	αл =5,1∙10-8∙аг∙Т3∙[1-(Тз/Т)3,6 / 1- (Тз/Т)] =5,1∙10-8∙0,052∙11983∙[1-(637,9/1198)3,6 / 1- (637,9/1198)] =		8,8
		От газов к стенке, α1	α1 = αк + αл = 93,8+8,8 =		102,5
19.		Коэффициент тепловой эффективности, Ψ	Принимаем		0,54
20.		Коэффициент теплопередачи, k	k = ( αк + αл) = 0,624∙(93,8+8,8) =		55,4
21.		Температурный напор Δt	t = (t’ – t’’) / ln (t’ – ts) (t’’ – ts) = (1300 – 550 / ln (1300 – 164,9) (550–164,9) =		693,82
22.		Расчетная поверхности нагрева парообразующего притопочного пучка Нп	Qп1000/kΔt=2279,3∙1000/ 55,4∙693,82 =		59,32
23.		Расчетное число рядов труб в пучке Z2	Нп/Hp=59,32/3,07 =		19,33
24.		Принятое число рядов труб в пучке Z2*	Принимаем		18
25.		Принятая площадь нагрева парообразующего пучка Нп*	НП* =НПZ2*=3,0718 =		55,24