4.4 Холодные ширмы
Рассчитываемая величина
|
Обоз-наче-ние
|
Размер-ность
|
Формула или обоснование
|
Расчёт
|
Диаметр и толщина труб
|
d*δ
|
мм
|
По чертежу
|
42*5
|
Количество параллельно включенных труб
|
n тр
|
-
|
По чертежу
|
460
|
Количество ширм
|
nш
|
-
|
По чертежу
|
20
|
Средний шаг между ширмами
|
S1
|
мм
|
По чертежу
|
700
|
Продольный шаг
|
S2
|
мм
|
По чертежу
|
47,5
|
Относительный поперечный шаг
|
σ1
|
-
|
S1/d
|
700/42=16,7
|
Относительный продольный шаг
|
σ2
|
-
|
S2/d
|
47,5/42=1,13
|
Поверхность нагрева ширм
|
Нш I
|
м2
|
По конструктивным данным
|
624
|
Дополнительная поверхность нагрева в области ширм
|
Ндоп I
|
м2
|
По чертежу
|
(14,7/2*6,65)+(2*6,65*4,64)=110,6
|
Поверхность входного окна
|
Нвх
|
м2
|
По чертежу
|
(2,5+3,5)*14,7=87,9
|
Лучевоспринимающая поверхность ширм
|
Нл ш I
|
м2
|
Нвх*(НшI/(НшI+HдопI))
|
87,9*624/(624+110,6)=74,7
|
Дополнительная лучевоспринимающая поверхность
|
Нл доп I
|
м2
|
Нвх - НлшI
|
87,9-74,7=13,2
|
Живое сечение для газов
|
Fг
|
м2
|
По конструктивным данным
|
74,8
|
Живое сечение для пара
|
fп
|
м2
|
По конструктивным данным
|
0,209
|
Эффективная толщина излучающего слоя
|
S
|
м
|
1,8 / (1/ А+1/ В+1/ С)
|
1,8/(1/5,28+1/0,7+1/2,495)=0,892
|
Температура газов на выходе из холодных
|
|
º С
|
Из расчета горячих
ширм
|
1238
|
Энтальпия
|
Ј
|
ккал/нм3
|
По J- таблице
|
5197
|
Коэффициент
|
β
|
-
|
По рис.2
|
0,6
|
Коэффициент
|
ηв
|
-
|
По рис.13
|
1,35
|
Тепловая нагрузка ширм в выходном окне топки
|
qлш
|
ккал/(м2ч)
|
β * ηв * qл
|
0,6*1,35*168742=136681
|
Лучистое тепло, воспринятое плоскостью входного сечения ширм
|
Qл вх
|
ккал/нм3
|
(qлш *Нвх) / (Вр*0,5)
|
(136681*87,9)/ 37047*0,5=648,6
|
Поправочный коэффициент для учета излучения на пучок за ширмами
|
ξ п
|
-
|
Стр.21
|
0,7
|
|
|
|
|
|
Рассчитываемая величина
|
Обоз-наче-ние
|
Размер-ность
|
Формула или обоснование
|
Расчёт
|
Температура газов на входе в холодные ширмы
|
'
|
º С
|
Из расчета горячих
ширм
|
900
|
Энтальпия газов на выходе из ширм при принятой температуре
|
Ј
|
ккал/нм3
|
По J- таблице
|
3650
|
Средняя температура газов в ширмах ст.
|
ср
|
º С
|
+''
|
(1238+900)/2=1069
|
Произведение
|
pп S
|
м*кгс/см²
|
р rл S
|
1,0*0,2798*0,892=0,25
|
Коэффициент ослабления лучей: трехатомными газами
|
kг
|
1/ (м*
*кгс /см2)
|
Номограмма 3
|
1,11
|
Оптическая толщина
|
k p S
|
-
|
k г*r п*p*S
|
1,11*0,2798*1,0*0,892=0,28
|
Степень черноты газов в ширмах
|
a
|
-
|
Номограмма 2
|
0,245
|
Угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм
|
φш
|
-
|
√ ((1/S1)²+1)-1/S1
|
√((5,4/0,7)²+1) -5,4/0,7=0,065
|
Тепло излучения из топки на входные ширмы
|
Qл вых
|
ккал/кг
|
(Qл вх (1-a)φш)/β+(4,9*10-8
*а*Ηл.вых*( Тср)4*ξп ) / Вр
|
(648,6 *(1-0,245)*0,065)/0,6+(4,9*10-8 * *0,245*(80,3*)*(1069+273)4 *0,7)/ 37047*0,5)= 171,2
|
Тепло, получаемое излучением из топки холодными ширмами
|
QлшI + доп
|
ккал/кг
|
Qл вх - Qл вых
|
648,6 -171,2= 477,4
|
Тепловосприятие топочных экранов
|
Qэкр
|
ккал/кг
|
Qтл - Qл вх
|
4113 -171,2=3942
|
Прирост энтальпии среды в экранах
|
i
|
ккал/кг
|
(QэкрВр) / D
|
(3942*37047)/490000=298
|
Количество лучистого тепла, воспринятого из топки входными ширмами
|
Qлш
|
ккал/кг
|
QлшI + доп*
Нлш I/(Нлш I+Нл доп I)
|
477,4*74,7/(74,7+13,2)= 406,0
|
То же дополнительными поверхностями
|
Qл доп
|
ккал/кг
|
Qлш I + доп * Нл доп I /
( НлшI + Нл доп I)
|
477,4*13,2/(74,7+13,2)= 71,7
|
Тепловосприятие ширм I ступени и дополнительных поверхностей по балансу
|
Qб
|
ккал/кг
|
φ* ( Ј'-Ј'')
|
0,998*(5197-3650)=1544
|
|
Рассчитываемая величина
|
Обоз-наче-ние
|
Размер-ность
|
Формула или обоснование
|
Расчёт
|
В том числе :
|
собственно ширм
|
Qбш
|
ккал/кг
|
Принята предварительно
|
1440
|
дополнительных поверхностей
|
Qб доп
|
ккал/кг
|
Принята предварительно
|
104
|
Температура пара на выходе из входных ширм
|
t"
|
С
|
Из расчёта выходных
ширм
|
440
|
Энтальпия там же
|
i"
|
ккал/кг
|
По таблице XXVI
|
747,8
|
Прирост энтальпии пара в ширмах
|
i
|
ккал/кг
|
(Qбш+ Qлш)*Вр
D103
|
((1440+406,0)* 37047) / ((490*103)=69,8
|
Энтальпия пара на входе во входные ширмы
|
i
|
ккал/кг
|
i'= i" - i
|
747,8 - 69,8 = 678,0
|
Температура пара на входе в ширмы
|
t
|
С
|
По таблице XXVI
(Р=150кгс/см2 )
|
369
|
Средняя температура пара
|
t ср
|
С
|
(t' + t") / 2
|
(440+369)/2=405
|
Температурный напор
|
t
|
С
|
ср - t ср
|
1069 - 405=664,0
|
Средняя скорость газов
|
ωг
|
м/с
|
Вр Vг (ср+273) / 3600 * 273* Fг
|
37047*11,2237*(1069+273)/(3600*273*74,8 =7,6
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией
|
к
|
ккал/
м2ч* гр
|
По рис.12
|
52,0*0,985*0,6*1,0=30,7
|
Коэффициент загрязнения
|
ε
|
м2ч град/ /ккал
|
п 7-49
|
0,0
|
Температура наружной поверхности загрязнений
|
t3
|
С
|
tср +(ε (Qбш+ Qлш)*Вр / НшI)
|
405+(0,0*(600+89,8)*33460/624)=
=405
|
Коэффициент теплоотдачи излучением
|
л
|
ккал/
/м2чгр
|
По рис.19
|
210*0,245*0,96=49,4
|
Коэффициент использования
|
ξ
|
-
|
По рис.3
|
0,85
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
|
1
|
ккал/
/м2ч гр
|
(к π*d / (2*S2 x)+ л)
|
((30,7*3,14*0,042/2*0,0475*0,98)+49,4)
*0,85= 63,4
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
ккал/
/м2ч гр
|
1 / (1+ (1+ Qлш / Qбш) 1)
|
63,4/(1+ (1+89,8/1440)*0,0*65,5)=63,4
|
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи
|
Qтш
|
ккал/кг
|
k НшI t / Вр
|
63,4*624*664/37047*0,5=1418
|
Отношение тепловосприятий
|
Qтш/Qбш
|
%
|
(Qтш / Qбш)100
|
(1418/1420)*100=99,9
|
Средняя температура пара в дополнительных поверхностях
|
t
|
С
|
Принята предварительно
|
360
|
Рассчитываемая величина
|
Обоз-наче-ние
|
Размер-ность
|
Формула или обоснование
|
Расчёт
|
Тепловосприятие дополнительных поверхностей по уравнению теплопередачи
|
Qт доп
|
ккал/кг
|
k НдопI (ср- t)/Bр
|
63,4*110,6*(1069-360)/37047=134,2
|
Отношение тепловосприятий
|
Qт доп / Qб доп
|
%
|
(Qт доп / Qб доп)100
|
(134,2/124)*100=108,2
|
Значения Qтш иQбш различаются не более чем на 2%,
а Qт доп и Qб доп – меньше чем на 10%, что допустимо.
Список используемой литературы
Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. М.: Энергия, 1973, 295 с.
Ривкин С.Л., Александров А. А. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. М.: Энергия, 1975 г.
Фадюшина М.П. Тепловой расчёт котельных агрегатов: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Котельные установки и парогенераторы” для студентов очного обучения специальности 0305 – Тепловые электрические станции. Свердловск: УПИ им. Кирова,1988, 38 с.
Фадюшина М.П. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Котельные установки и парогенераторы”. Свердловск,1988, 46 с.
|
Скачать 127.65 Kb.