Котел Е-75-40К (Саратов). Тепловой расчет котельного агрегата

• Название: Тепловой расчет котельного агрегата
• Дата: 04.10.2018
• Размер: 1.81 Mb.
• Имя файла: Котел Е-75-40К (Саратов).docx
• Тип: Курсовой проект; #52467
• страница: 6 из 8

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ИСПАРИТЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

1. Расчет фестона

По чертежу котла определяем: и

1. 
   Полная теплообменная поверхность фестона
   

где − наружный диаметр труб,

− высота газового окна, где размещен фестон,

− количество труб в ряду в одном ряду;

− количество рядов по ходу газов в фестоне, (из чертежа).

Если расстояние от крайних труб фестона равно поперечному шагу , то



где − ширина топки по фронту,

Следовательно

2. 
   Площадь живого сечения для прохода газов определяем по формуле
   

3. 
   Определим эффективную толщину излучающего слоя
   

4. 
   Температура газов перед фестоном:
   

Энтальпия газов перед фестоном:

5. 
   Охлаждение дымовых газов в четырехрядном фестоне
   

Примем

6. 
   Определим температуру газов за фестоном
   

По таблице 2.5 для полученного значения находим энтальпию газов за фестоном :

7. 
   Температура загрязненной стенки для испарительных поверхностных нагрева вычисляется по формуле
   

где − температура кипения при давлении в барабане,

8. 
   Определим количество теплоты, передаваемого от газов к фестону за счет конвективного теплообмена
   

где − средний коэффициент теплопередачи;

− средний температурный напор.

Так как температура обогреваемой среды постоянна и равна температуре кипения при давлении в барабане котла, то температурный напор определяется по формуле



где − средняя температура газов в фестоне.



Следовательно



Средний коэффициент теплопередачи для фестона определяется по формуле



где − коэффициент тепловой эффективности, [3];

− коэффициент теплопередачи от газов к стенке.

Коэффициент теплопередачи от газов к стенке для фестона определяем по формуле



где − коэффициент использования поверхности, определяется в зависимости от характера омывания труб фестона, принимаем ;

− коэффициент теплоотдачи конвекций;

− коэффициент теплоотдачи излучением газового объема в трубном пучке.

Коэффициент теплоотдачи конвекций при поперечном обтекании определяется в зависимости от формы пучка. В нашем случае шахматное расположение труб.



где − коэффициент теплоотдачи конвекцией;

− поправка на компоновку трубного пучка;

− поправка на число рядов труб по ходу газов или воздуха;

− поправка на изменение физических свойств среды.

Коэффициент определяется по номограмме 5 [1, стр. 80] по средней скорости газов и внешнему диаметру.

Средняя скорость газов определяется по формуле



Следовательно

.

Поправка на число рядов по ходу газов определяется по номограмме 5 [1, стр.80]: .

Поправка на геометрическую компоновку пуска определяется в зависимости от относительного поперечного и продольного шага по номограммы 5 [1, стр.80]:



Следовательно



Поправка на определенный вид топлива определяется по номограмме 5 [1, стр.80] по средней температуре газов в фестоне и по объемной доле водяных паров .



В результате



Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания для незапыленного потолка (т.к. топливо – природный газ) определяется по формуле



где − коэффициент теплоотдачи;

− степень черноты продуктов сгорания;

− поправка, учитывающая запыленность потока.

Коэффициент теплоотдачи определяется по номограмме 6 [1, стр. 81] в зависимости от средней температуры газов и температуры загрязнения стенки

.

Степень черноты продуктов сгорания определяется по номограмме 2 [1, стр. 78] в зависимости от суммарной оптической толщины газового потока

Для не запыленного потолка



где − коэффициент поглощения трехатомными газами;

− суммарная доля трехатомных газов,

− давление дымовых газов в котле,

Коэффициент поглощения трехатомными газами определяется по номограмме 3 [1, стр. 79]



Следовательно





Поправка определяется по номограмме 6 [1, стр. 81]:







В результате

9. 
   Определим тепловосприятие фестона:
   

10. 
    Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются менее чем на 5%, т.е.:
    

Следовательно, температура за фестоном задана правильно, т.о. проверочный расчёт выполнен.