- •Расчетно-пояснительная записка
- •1. Характеристика парового котла
- •1.1 Технические характеристики котла дквр
- •1.2 Устройство и принцип работы котла серии дквр
- •1.3 Циркуляционная схема котла дквр
- •1.4 Эксплуатационные параметры
- •2. Тепловой расчет котельного агрегата
- •2.2. Расчет теоретических и действительных объемов воздуха и продуктов сгорания
- •2.3. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
- •3. Тепловой баланс теплогенератора
- •3.1. Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива
- •3.2. Расчет теплообмена в топке
- •3.3. Расчет пароперегревателя
- •3.4. Расчет конвективного пучка
- •3.5. Расчет водяного экономайзера
- •3.6 Поверочный тепловой баланс теплогенератора
- •4. Оборудование котельной
- •4.1. Устройство и эксплуатация оборудования котельных
- •4.2. Расчет тепловой схемы производственной котельной
- •4.3. Подбор оборудования котельной
- •4.4. Аэродинамический расчет котельной
- •4.4.2. Расчет гидравлического сопротивления воздушного короба
- •4.4.3. Подбор вентилятора
- •4.5. Выбор и расчет схемы водоподготовки
- •6. Заключение
3.5. Расчет водяного экономайзера
Водяные экономайзеры устанавливают для снижения температуры уходящих газов, т.е. для повышения коэффициента полезного действия теплогенерирующей установки.
Водяные экономайзеры изготавливают чугунными и стальными.
Чугунные устанавливают за теплогенераторами, работающими при давлении пара до 2,5 МПа, а при большем давлении – стальные. В настоящее время изготовляют чугунные ребристые экономайзеры некипящего типа системы ВТИ. Их собирают из отдельных типовых элементов – чугунных ребристых труб различной длины.
Как правило, заводы-изготовители производственно-отопительных теплогенераторов не проектируют водяных экономайзеров. Экономайзеры и проект их установки в котельной проектирует, как правило, та же организация, которая разрабатывает проект котельной в целом. В связи с этим, расчет водяного экономайзера производственно-отопительного теплогенератора выполняется конструктивным.
Экономайзеры бывают индивидуальные и групповые. К теплогенераторам производительностью 2,5 т/ч и выше устанавливают индивидуальные экономайзеры, которые присоединяют к газовому тракту теплогенератора без обводных каналов.
Конструктивный расчет водяного экономайзера ведут в следующей последовательности:
1. Температуру tэк,°С, и энтальпию Jэк,кДж/кг (кДж/м3) дымовых газов на входе в экономайзер принимают равными значениям этих параметров на выходе из второго газохода конвективного пучка
.
2. Температуру и энтальпию,кДж/м3, дымовых газов на выходе из экономайзера принимают равными принятыми ранее при расчете потерь теплоты с уходящими газами температуре и энтальпии уходящих газов
3. Определяют энтальпию присасываемого воздуха ∆Iв, кДж/м3:
где Δαэк – присосы воздуха в экономайзер.
кДж/м3
4. Рассчитывают тепловосприятие экономайзера Q, кДж/м3, по уравнению теплового баланса:
кДж/м3
5. Находят среднюю температуру дымовых газов tср,ºС
ºС
6. Энтальпию питательной воды на выходе из экономайзера iвэ, кДж/кг, определяют из уравнения теплового баланса экономайзера по воде:
где iпв – энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, кДж/кг; Дпп, Днп – количество выработанного пара, соответственно перегретого и насыщенного, кг/ч, принимают согласно заданию; Дпр – расход воды на продувку теплогенератора, кг/ч.
кДж/кг
Величину iпв можно принять равной iпв = 4,1868tпв.
7. Температуру питательной воды tвэ,°С, на выходе из экономайзера определяют по энтальпии tвэ. Величину tвэ можно принять равной tвэ = iвэ/4,1868.
tвэ =149,4 °С
8. Задаются числом труб n1, шт., в горизонтальном ряду экономайзера и определяют скорость дымовых газов ω, м/с:
,
где Вр – расчетный расход топлива, м3/ч, Vдг – суммарный объем дымовых газов, м3/м3,; –площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (на одной трубе), м2.
Число труб n1 в одном ряду чугунного экономайзера должно быть в пределах 3–10. Рекомендуемые значения ω находятся в пределах 6–9 м/с, но не должны быть менее 3 м/с. Если расчетное значение скорости дымовых газов выходит за указанные пределы, то ее необходимо пересчитать, задаваясь новыми значениями n1 или .
м/с
9. Определяют коэффициент теплопередачи Кэк, Вт/(м2.К)
,
где кн – номинальный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2.К), определяемый по скорости дымовых газов ω; сt – поправка, определяемая по средней температуре дымовых газов tcp.
При отсутствии систематической обдувки коэффициент теплопередачи уменьшается на 20%.
10. Определяем наибольшую Δtδ,°C, и наименьшую Δtм,°С, разность температур сред (дымовых газов и воды).
Δtδ = 70 °C, Δtм = 386 °С
11. Определяют средний температурный напор (при противотоке) Δt,ºС:
ºС
1
t,ºC
м2
13. Вычисляют число рядов труб по ходу газов (число горизонтальных рядов) , шт.
где fтр – поверхность нагрева одной трубы с газовой стороны, м2.
шт