1. Расчёт конвективных пучков котла.

1. Температура газов перед пучком Θ^′_к.п1, определяется из предыдущей

поверхности нагрева

Θ^″_пп = Θ^′_к.п1 = 1024 ^оС

2. Энтальпия газов перед пучком

I^′_кп1 = I^″_кп1 = 19105 кДж/м³

3. По таблицам характеристик котлоагрегатов (8.13 – 8.25. [3].), определяются конструктивные характеристики газохода

H = 54,5 м² – площадь поверхности нагрева.

S₁ = 100мм – поперечный шаг труб.

S₂ = 110мм – продольный шаг труб.

d_н = 0,051 мм– наружный диаметр труб.

F₂=1,19м²

4. По конструктивным данным подсчитывается относительный поперечный шаг

σ₁ = (1.37)

σ₁ = = 1,960

относительный продольный шаг

σ₂ =

σ₂ = = 2,156

5. Задаются температурой дымовых газов за котельным пучком

Θ^″_кп1 = 846 ^оС

6. Энтальпия газов за котельным пучком, определяется по I – Θ – диаграмме

I^″_кп1 =15700 кДж/м³

7. Тепло, отданное газами в пучке

Q_б = φ × (I^′_кп1 - I^″_кп1) кДж/м³ (1.40)

Q_б = 0,985 × (19105 – 15700) =3353,9 кДж/м³

То же в 1 сек: Q = Q_б × В_р

Q= 3353,9× 0.2 = 670,8 кВт.

8. Средняя температура газов

Θ^кп1_ср = ^оС (1.41)

Θ^кп1_ср = = 935 ^оС

9. Температура кипения в барабане t_нас, ^оС определяется по табл. 3.1 [3].

t_нас = 110 ^оС

10. Большая разность температур

Δt_б = Θ^′_кп – t_нас ^оС

Δt_б = 1024 – 110 = 914 ^оС

11. Меньшая разность температур

Δt_м = Θ^″_кп – t_нас ^оС

Δt_м = 846 – 110 = 736 ^оС

12. Средний температурный напор

Δt = ^oC (1.42)

Δt = = 814 ^оС

13. По таблице 1 расчёта определяем

Объём газов V_д.г = 13,834 м³/м³;

Объёмную долю водяных паров r_H2O = 0,174;

Объёмную долю трёхатомных газов r_RO2 = 0,082

14. Секундный расход газов

V_с = В_р × V_д.г × м³/сек (1.43)

V_c = 0.2 × 13.834 × = 16.4 м³/сек

15. Средняя скорость газов

W_д.г = м/с (1.44)

W_д.г = = 13,78 м/сек

16. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева α_к, определяется по формуле

α_к = α_н × С_z × C_s × C_ф Вт/м²·К (1.45)

α_к = 85 ×1 ×1 ×1 = 85 Вт/м²·К

17. Температура наружных загрязнений труб

t_з = t_нас + Δt ^оС (1.46)

t_з = 110 + 25 = 135 ^оС

18. Эффективная толщина излучающего слоя газа

S = 0,9 × d_н × м, (1.47)

где S₁ и S₂ – продольный и поперечный шаги труб в пучке, определяется из

табл. п 14., м

S₁ = 100 мм = 0,1м;

S₂ = 110 мм = 0,11 м.

S = 0,9 × 0,051 × = 0,201 м

19. Коэффициент теплоотдачи α_л, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

α_л = α_н × С_г × а, (1.48)

где α_н – коэффициент теплоотдачи излучением, определяется по номограмме рис.

6.4 [1];

а – степень черноты рис. 5.6 [1].

α_л = 150 × 0,97 × 0,1 = 14.5

20. Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева

α₁ = ξ × (α_к + α_л) Вт/м²·К (1.49)

α₁ = 1× (85 +14.5) = 99.5 Вт/м²·К

21. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м²·К

К = Вт/м²·К, (1.50)

где ψ - коэффициент тепловой эффективности, определяемый из табл. 6.1 и 6.2 [1], – в зависимости от вида сжигаемого топлива.

К = = 14.92 Вт/м²·К

22. Определяется количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на

1 м³ топлива

Q_т = кВт (1.51)

Q_т = = 580 кВт

23. Энтальпия газов за пучком

I^″_кп1 = I^′_кп1 - кДж/м³ (1.52)

I^″_кп1 = 19105 - =13900 кДж/м³

24. Температура газов за пучком

Θ^″_кп1 = 740 ^оС

Расчёт конвективных пучков котла.

1. Температура газов перед пучком Θ^′_к.п2, определяется из предыдущей

поверхности нагрева

Θ^″_пп = Θ^′_к.п2 = 740 ^оС

2. Энтальпия газов перед пучком

I^′_кп2 = I^″_кп2 = 13900 кДж/м³

3. По таблицам характеристик котлоагрегатов (8.13 – 8.25. [3].), определяются конструктивные характеристики газохода

H = 54.5 м² – площадь поверхности нагрева.

S₁ = 100мм – поперечный шаг труб.

S₂ = 110мм – продольный шаг труб.

d_н = 0,051 мм– наружный диаметр труб.

F₂=1.19 м²

4. По конструктивным данным подсчитывается относительный поперечный шаг

σ₁ = (1.53)

σ₁ = = 1,960

относительный продольный шаг

σ₂ =

σ₂ = = 2.15

5. Задаются температурой дымовых газов за котельным пучком

Θ^″_кп2 = 200 ^оС

6. Энтальпия газов за котельным пучком, определяется по I – Θ – диаграмме

I^″_кп2 =3260 кДж/м³

7. Тепло, отданное газами в пучке

Q_б = φ × (I^′_кп2 - I^″_кп2) кДж/м³ (1.54)

Q_б = 0,985 × (13900 – 3260) =10480 кДж/м³

То же в 1 сек: Q = Q_б × В_р

Q= 10480 × 0.2 = 2096,08 кВт.

8. Средняя температура газов

Θ^кп2_ср = ^оС (1.55)

Θ^кп2_ср = = 470 ^оС

9. Температура кипения в барабане t_нас, ^оС определяется по табл. 3.1 [3].

t_нас = 110 ^оС

10. Большая разность температур

Δt_б = Θ^′_кп2 – t_нас ^оС

Δt_б = 740 – 110 = 630 ^оС

11. Меньшая разность температур

Δt_м = Θ^″_кп2 – t_нас ^оС

Δt_м = 200 – 110 = 90 ^оС

12. Средний температурный напор

Δt = ^oC (1.56)

Δt = = 214 ^оС

13. По таблице 1 расчёта определяем

Объём газов V_д.г = 14,870 м³/м³;

Объёмную долю водяных паров r_H2O =0,168;

Объёмную долю трёхатомных газов r_RO2 = 0,079

14. Секундный расход газов

V_с = В_р × V_д.г × м³/сек (1.57)

V_c = 0.2 × 14.870 × = 10.2 м³/сек

15. Средняя скорость газов

W_д.г = м/с (1.58)

W_д.г = = 8,6 м/сек

16. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева α_к, определяется по формуле

α_к = α_н × С_z × C_s × C_ф Вт/м²·К (1.59)

α_к = 58 ×1,05 = 60.9 Вт/м²·К

17. Температура наружных загрязнений труб

t_з = t_нас + Δt ^оС (1.60)

t_з = 110 + 25 = 135 ^оС

18. Эффективная толщина излучающего слоя газа

S = 0,9 × d_н × м, (1.61)

где S₁ и S₂ – продольный и поперечный шаги труб в пучке, определяется из

табл. п 14., м

S₁ = 100 мм = 0,1м;

S₂ = 110 мм = 0,11 м.

S = 0,9 × 0,051 × = 0,201 м

19. Коэффициент теплоотдачи α_л, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

α_л = α_н × С_г × а, (1.62)

где α_н – коэффициент теплоотдачи излучением, определяется по номограмме рис.

6.4 [1];

а – степень черноты рис. 5.6 [1].

α_л = 52 × 0,97×0.1 = 5.04

20. Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева

α₁ = ξ × (α_к + α_л) Вт/м²·К (1.63)

α₁ = 1× (58 +5.04) = 63.04 Вт/м²·К

21. Коэффициент теплопередачи К, Вт/м²·К

К = Вт/м²·К, (1.64)

где ψ - коэффициент тепловой эффективности, определяемый из табл. 6.1 и 6.2 [1], – в зависимости от вида сжигаемого топлива.

К = = 62.04 Вт/м²·К

22. Определяется количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на

1 м³ топлива

Q_т = кВт (1.65)

Q_т = = 2030.02 кВт

23. Энтальпия газов за пучком

I^″_кп2 = I^′_кп2 - кДж/м³ (1.66)

I^″_кп2 = 13900 - =3982 кДж/м³

24. Температура газов за пучком

Θ^″_кп2 = 180 ^оС