|
|
курсовая работа тепловой расчет котла ДЕ4-14ГМ. Kursovaya_rabota_тепловой расчетkotly. Котельная установка
2.5. Расчет конвективных газоходов.
Определяем геометрические характеристики конвективной части котла ДЕ-4-14ГМ по данным в каталоге [1]. Размеры конвективной части: высота – 1,75 м; ширина – 0,89 м; глубина – 1,93 м. Трубы конвективного пучка развальцованы в верхнем и нижнем барабане котла. Задняя и передняя стенка конвективной части котла экранирована трубами диаметром 51 мм с шагом 110 мм. При ширине стенок 890 мм получаем количество труб (890/110)+1=9 шт. Общее количество труб 9 ⋅ 2=18 шт. Площадь передней и задней стенок составит 3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ 18=5 м 2 .
Боковые стенки экранированы трубами диаметром 51 мм с шагом 55 мм. Количество труб 2 ⋅ (1930/55+1)=72 шт. Площадь боковых стенок 3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ 72/2=10,1 м 2 .
В котле ДЕ-4-14ГМ применяется коридорное расположение труб диаметром 51 мм с шагом s1 =90 мм,s2 =110 мм. Общее количество труб в одном ряду – 7 шт. Общее количество рядов 1490/90=15 шт. Количество труб n в пучке 7 ⋅ 15=105 шт.
Площадь пучка 3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ 105=29,4 м 2 .
Общая площадь конвективной части H =5+10,1+29,4=44,5 м 2 .
Конвективный пучок котла ДЕ-4-14ГМ разделен на два газохода газоплотной перегородкой с различным количеством труб в ряду.
Площадь экранов I газохода вне пучка H ост =5/4+3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ 8/2=2,4 м 2 .
Площадь пучка I газохода H пак =3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ (5 ⋅ 7+4 ⋅ 8) +3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ (28/2+6)=24,4 м 2 .
Общая площадь I газохода 2,4+24,4=26,8 м 2 .
Площадь экранов II газохода вне пучка H ост =5/4+3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ 8/2=2,4 м 2 .
Площадь пучка II газохода H пак =3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ (2 ⋅ 7+3 ⋅ 8) +3,14 ⋅ 0,051 ⋅ 1,75 ⋅ (28/2+3)=15,4 м 2 .
Общая площадь II газохода 2,4+15,4=17,8 м 2 .
Расчет конвективных газоходов представлен в табл. 2.7-
Таблица 2.7 Основные конструктивные характеристики первого газохода
Величина
|
Обозначение
|
Формула
|
Расчет
|
Значение
|
1.1. Поверхность нагрева, м 2
|
H1
|
H1= H пак + H ост
|
24,4+2,4
|
26,8
|
1.2. Число труб в ряду пакета, шт.
|
z 1
|
|
|
5,47
|
1.3. Число рядов труб пакета, шт.
|
z 2
|
|
|
15
|
1.4. Диаметр труб пакета, мм
|
d
|
|
|
51
|
1.5. Расчетный шаг труб, мм
|
s 1
|
|
|
90
|
1.6. Расчетный шаг труб, мм
|
s 2
|
|
|
110
|
1.7. Относит. поперечный шаг труб
|
σ1
|
|
90/51
|
1.8
|
1.8. Относит. продольный шаг труб
|
σ2
|
|
110/51
|
2.2
|
1.9. Коэффициент присоса воздуха
|
Δα
|
|
|
0.1
|
1.10. Сечение для прохода газов, м2
|
Fпак
|
|
0,96*0,97-5,47* 1,71*0,051
|
0,45
|
1.11. Сечение для прохода газов остальной части, м2
|
Fост
|
|
0,96*0,97
|
0,93
|
1.12. Среднее по поверхности нагрева сечение для прохода газов, м2
|
Fср
|
|
|
0,47
|
1.13. Эффективная толщина излучающего слоя в пакете, м
|
Sпак
|
|
|
0,18
|
1.14. Эффективная толщина излучающего слоя в остальной части, м
|
Sост
|
|
|
0,43
|
1.15. Средняя по поверхности нагрева эффективная толщина излучающего слоя, м
|
Sср
|
|
|
0,18
|
Таблица 2.8 Расчет первого конвективного газохода
Величина
|
Обозна-
чение
|
Формула
|
Расчет
|
Значение
|
2. Температура
продуктов сгорания
после газохода, ° C
|
|
Принимаем
|
|
500
|
300
|
3.1. Температура
продуктов сгорания
перед газоходом, ° C
|
|
Из расчета топки
|
|
987
|
987
|
3.2. Теплосодержание дымовых газов перед газоходом, ккал/кг
|
|
Из расчета топки
|
|
4190
|
4190
|
3.3. Теплосодержание дымовых газов после газохода, ккал/кг
|
|
Табл. 2.5
|
|
2256.9
|
1411.8
|
3.4. Тепловосприятие первого газохода, ккал/кг
|
|
|
0.967*(4190-2256,9+0.1*91.39)
0.967*(4190-1411,8+0.1*91.39)
|
1878
|
2695
|
4. Средняя температура продуктов сгорания, °C
|
|
|
|
744
|
644
|
5.1.Средняя температура нагреваемой среды, °C
|
|
Принимаем
|
|
194,0
|
194,0
|
5.2. Температурный
напор, °C
|
|
|
|
513
|
344
|
6. Средняя скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с
|
|
|
|
6.93
|
6.25
|
7.1. Поправка на число рядов труб
|
Cz
|
Cz=1
|
|
1.0
|
1.0
|
7.2.Параметр относительного шага
труб
|
|
|
|
-
|
-
|
7.3. Поправка на
геометрическую
компоновку пучка
|
Cs
|
|
|
1.0
|
1.0
|
7.4. Коэффициент
теплопроводности,
ккал/(м 2 ⋅ ч ⋅ °C)
|
λ
|
|
|
0,0587
|
0,0427
|
7.5. Коэффициент
кинематической
вязкости, м 2 /с
|
ν
|
|
|
0,0000715
|
0,0000435
|
7.6. Критерий
Прандтля
|
Pr
|
|
|
0.6
|
0.66
|
7.7.К-т теплоотдачи конвекцией, ккал/(м2 ⋅ч⋅ °C)
|
αк
|
|
|
48.7
|
47.7
|
8.1. Коэффициент
ослабления лучей
трехатомными газами
|
kг
|
|
|
4.02
|
3.94
|
8.2. Коэффициент
ослабления лучей
частицами золы
|
kзл
|
|
|
0.00
|
0.00
|
8.3. Степень черноты газового потока
|
a
|
a=1-e-kpS
|
1-e-1.13*1*0.18
1-e-1.1*1*0.18
|
0.184
|
0.18
|
9.1. Абсолютная
температура загрязненной стенки, К
|
Tз
|
|
194+273+25
|
492
|
492
|
9.2. Коэффициент
теплоотдачи излучением, ккал/(м2⋅ч⋅°C)
|
αл
|
|
|
8.28
|
4.47
|
10. Суммарный к-т
теплоотдачи,
ккал/(м2 ⋅ч ⋅°C)
|
α1
|
|
1*(48.7+8.28)
1*(47.7+4.47)
|
56.98
|
52.12
|
11. Коэффициент
теплопередачи,
ккал/(м 2⋅ч ⋅°C)
|
k1
|
|
0.85*56.98
0.85*52.12
|
48.43
|
44.3
|
12.Количество теплоты, воспринятое
поверхностью нагрева, ккал/кг
|
Qm,I
|
|
|
2272
|
1394
|
13.Расчетная температура на выходе из первого газохода, °C
|
|
По графику рис.2.4
|
|
468
| |
|
|
Скачать 4.12 Mb.