Расчет котла. Макиму по новой с экономайзером. Характеристика котла тп230
![]()
|
5.6 Расчет воздухоподогревателя I ступени Исходные данные: – поверхность нагрева – ![]() – продольный и поперечный шаги – ![]() ![]() – наружный диаметр труб – ![]() – проходное сечение для продуктов сгорания – ![]() – проходное сечение для воздуха – ![]() – расположение труб по ходу воздуха шахматное; – температура воздуха перед воздухоподогревателем ![]() – энтальпия воздуха на входе в воздухоподогреватель ![]() – температура дымовых газов на выходе из воздухоподогревателя ![]() ![]() – энтальпия уходящих газов ( ![]() На рисунке 3 приведена схема воздухоподогревателя первой ступени. ![]() Температура воздуха на выходе из I ступени воздухоподогревателя принимается равной ![]() По таблице 2 находится энтальпия воздуха ( ![]() Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе ![]() где ![]() ![]() ![]() Теплота, отданная газами ![]() где ![]() Определяется по таблице 2 по средней температуре присасываемого воздуха ![]() ![]() ![]() ![]() Из равенства уравнений получится соотношение для расчёта энтальпии газов ![]() По таблице 2 по полученному значению энтальпии находится температура газов ( ![]() Воздухоподогреватель является двухходовым теплообменником с перекрёстным движением нагреваемого воздуха относительно продуктов сгорания [2]. Для любой сложной схемы движения сред, если выполняется условие ![]() то температурный напор рассчитывается по соотношению ![]() где ![]() ![]() Температурные напоры рассчитываются по конечным температурам сред для всей поверхности при движении сред относительно друг друга по прямотоку и противотоку. ![]() ![]() Температурный напор равен ![]() Скорость газов, скорость воздуха, средние температуры газов и воздуха ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде (воздуху). ![]() где ![]() Для ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Относительные продольный и поперечный шаги труб: ![]() ![]() При ![]() ![]() поправки равны: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности ![]() где ![]() Для ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплопередачи излучением продуктов сгорания. Для воздухоподогревателя первой ступени принимается ![]() поскольку средняя температура газов меньше 300°С (п. 7–34 [1]). Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке. ![]() ![]() Коэффициент теплопередачи ![]() где ![]() ![]() ![]() Тепло, воспринятое воздухоподогревателем I ступени по условию теплопередачи ![]() ![]() Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению ![]() ![]() Расчет окончен. 5.7 Расчет водяного экономайзера I ступени Исходные данные: – поверхность нагрева – ![]() – продольный и поперечный шаги – ![]() ![]() – наружный диаметр труб – ![]() – проходное сечение для продуктов сгорания – ![]() – шахматное расположение труб; – температура питательной воды ![]() ![]() – энтальпия питательной воды ![]() – давление питательной воды ![]() – величина непрерывной продувки ![]() – температура дымовых газов на выходе из водяного экономайзера ![]() ![]() – энтальпия дымовых газов ![]() – расход продувочной воды ![]() Температурой питательной воды ( ![]() ![]() Количество теплоты, воспринятое водой в водяном экономайзере ![]() ![]() Теплота, отданная газами воде ![]() где ![]() Для ![]() ![]() На рисунке 5.7 приведена схема водяного экономайзера I ступени. ![]() Рис. 5.7 Расчетная схема водяного экономайзера первой ступени Из равенства уравнений рассчитывается энтальпия продуктов сгорания ![]() По энтальпии продуктов сгорания по таблице 2 находится температуру продуктов сгорания на входе в водяной экономайзер, ( ![]() Водяной экономайзер представляет собой теплообменник, выполненный по противоточной схеме движения греющей и обогреваемой сред. Для нахождения температурного напора определяется разность температур сред на концах поверхностей нагрева ![]() ![]() При таком условии температурный напор в водяном экономайзере I ступени рассчитывается по формуле ![]() ![]() Средняя температура стенки трубы водяного экономайзера ![]() Коэффициент теплоотдачи продуктов сгорания ![]() где ![]() ![]() ![]() Эффективная толщина излучающего слоя. Для ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами: – коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7–36 [1]); ![]() По рисунку П2 ![]() Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания ![]() ![]() Коэффициент теплового излучения газовой среды определяется по рисунку П7. ![]() Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания ![]() Скорость газов в водяном экономайзере: ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности ![]() где ![]() Для ![]() ![]() ![]() Относительные продольные и поперечные шаги труб ![]() ![]() При ![]() ![]() получаем: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией ![]() Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплопередачи через стенку ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Тепло, воспринятое воздухоподогревателем I ступени по условию теплопередачи ![]() ![]() Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению ![]() ![]() Расчет окончен. 5.8 Расчет воздухоподогревателя II ступени Для второй ступени воздухоподогревателя проводится конструктивный расчёт. Исходные данные: – поверхность нагрева – ![]() – продольный и поперечный шаги – ![]() ![]() – наружный диаметр труб – ![]() – проходное сечение для продуктов сгорания – ![]() – проходное сечение для воздуха – fв=11,2 м2; – шахматное расположение труб; – температура воздуха перед воздухоподогревателем ![]() – энтальпия воздуха на входе в воздухоподогреватель ![]() – температура дымовых газов на выходе из воздухоподогревателя ![]() – энтальпия при этой температуре ( ![]() – температура горячего воздуха за воздухоподогревателем II ступени ![]() – энтальпия ( ![]() Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе II ступени ![]() где ![]() ![]() ![]() Теплота, отданная газами ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() Из равенства уравнений (3.212) и (3.215) определяется энтальпия продуктов сгорания ![]() ![]() На рисунке 5.8 приведена схема воздухоподогревателя второй ступени. По энтальпии продуктов сгорания по таблице 2 находится температура газов на входе в воздухоподогреватель ( ![]() Температурный напор в воздухоподогревателе II ступени. Для любой сложной схемы движения сред, если выполняется условие ![]() то температурный напор рассчитывается по соотношению ![]() где ![]() ![]() Определяем средние температурные напоры ![]() ![]() ![]() ![]() Отношение ![]() ![]() ![]() ![]() Температурный напор ![]() Скорость газов, скорость воздуха и относительные поперечные и продольные и шаги ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Температура стенки поверхности воздухоподогревателя определяется как полусумма средних температур газов и воздуха (п. 8–54 [1]) ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде ![]() где ![]() Для ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи продуктов сгорания ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Эффективная толщина излучающего слоя ![]() ![]() Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами: – коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю п. 7–36 [1]; – находим произведение ![]() По рисунку П2 kГ = 42 (м МПа)-1. Суммарная оптическая толщина слоя продуктов сгорания ![]() ![]() Коэффициент теплового излучения газовой среды определяется по рисунку П7. ![]() Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности ![]() где ![]() Для ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ![]() ![]() Коэффициент теплопередачи ![]() где ![]() ![]() ![]() Тепло, воспринятое воздухоподогревателем II ступени по условию теплопередачи ![]() ![]() Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению ![]() ![]() Для обеспечения заданной температуры воздуха за воздухоподогревателем необходимо произвести конструктивный расчет. Из формулы (3.251) выражаем ![]() ![]() ![]() Расчёт воздухоподогревателя II ступени закончен. |