- •2. Топливо
- •3. Объем продуктов сгорания
- •Объем продуктов сгорания
- •4. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
- •5. Тепловой баланс котла
- •6. Расчет топки
- •6.1 Расход топлива на один котел
- •6.2 Геометрические размеры топки
- •6.3 Расчет теплообмена в топке
- •7. Расчет экрана
- •8. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •8.1 Расчет первого пучка кипятильных труб (по ходу газов)
- •8.2 Расчет пароперегревателя
- •8.3 Расчет второго пучка кипятильных труб
- •8.4 Расчет экономайзера
- •Водяной экономайзер набираем из чугунных ребристых труб, установленных в коридорном порядке.
- •9. Расчет тягодутьевой установки
- •10. Расчет дутьевого вентилятора
- •11. Топливное хозяйство
- •Определяем объем угольного склада Vскл, м3:
- •12. Схема распределения воды и пара
- •Литература:
- •Содержание
- •13) Специальная часть. ,,Обоснование принятой температуры подогрева воздуха"
- •Основные характеристики твердого топлива , для установки воздухоподогревателя:
- •1) Летучии вещества:
- •2)Влагосодержание:
8.3 Расчет второго пучка кипятильных труб
Из уравнения теплового баланса кипятильных труб определяем теплосодержание газов за кипятильными трубами , кДж/кг, а затем по диаграммеJ-t – соответствующую ему температуру газов за кипятильными трубами:
.
Теплосодержание газов за кипятильными трубами:
где Dэ – расход воды через кипятильные трубы:
р – величина непрерывной продувки, %;
–энтальпия питательной воды на выходе из кипятильных труб , кДж/кг;
=761,8195 кДж/кг – энтальпия питательной воды на входе в кипятильные трубы второго пучка при температуре[1][5];
–энтальпия газов перед кипятильными трубами, кДж/кг;
–энтальпия газов после кипятильных труб, кДж/кг;
кДж/кг
По диаграмме J-t определяем по температуру газов за кипятильными трубами,=397,3˚С.
Из уравнения теплопередачи определяется необходимая величина площади поверхности нагрева:
где Ккт – коэффициент теплопередачи Вт/(м2·К); Ккт=30 Вт/(м2·К);[3]
Δtср – средний температурный напор между греющим и нагреваемым теплоносителями, С:
где ,– большая и меньшая разница температур греющего и нагреваемого теплоносителей,оС, в зависимости от используемой схемы теплообмена в поверхности нагрева (рис. 5).
Рис. 6. Схема теплообмена в поверхностях нагрева
кипятильных труб второго пучка
(индексами 1 обозначены параметры греющего теплоносителя,
2 – нагреваемого; параметры с одним штрихом – на входе в поверхность нагрева,
с двумя штрихами – на выходе)
Кипятильные трубы набираются в соответствии с паспортом котла из стальных труб диаметром d=51 мм, расположенных в коридорном порядке.
Количество труб в конвективном пучке:
Количество труб второго котельного пучка принимаем ближайшим большим– 493 шт.
где l – обогреваемая длина труб, равная расстоянию между верхним и нижним барабанами
Принимаю продольный шаг труб (для газохода и поперечный для котла) в кипятильных трубах 102 мм.
Количество труб по длине газохода (ширине котла), шт:
Округляем и принимаем ближайшее меньшее число – 27 трубы в ряд по ширине газохода.
Необходимое количество рядов труб по ширине газохода, шт:
Принимаем количество труб по ширине газохода – 18 шт.
a= S1+ =18·0,102+2·0,051=1,938
Принимаю а=2м.
Фактическая площадь поверхности нагрева:
Превышение расчетной площади поверхности нагрева над фактической:
Фактическая площадь поверхности кипятильных труб больше расчетной менее чем на 2%, что входит в допустимый предел.
Скорость движения газов в кипятильных трубах определяют по формуле:
где tг – средняя температура газового потока в поверхности нагрева, оС;
tг=(526+397,3)/2=461,65 оС
F – живое сечение поверхности нагрева, предназначенное для прохода газов:
Скорость дымовых газов в кипятильных трубах входит в требуемый предел 6...14 м/с, следовательно, оставляю ранее принятую компоновку.
8.4 Расчет экономайзера
Поскольку водяной экономайзер является последней по ходу газов поверхностью нагрева котла, то из уравнения теплового баланса водяного экономайзера определяем энтальпию , кДж/кг, а по ней и температуру воды на выходе из экономайзера, ºС:
где – энтальпия продуктов сгорания на входе в водяной экономайзер, кДж/кг;
–энтальпия газов на выходе из экономайзера, равная энтальпии уходящих газов, кДж/кг;
–энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, кДж/кг;
–количество теплоты, внесенное воздухом присосов экономайзера, кДж/кг:
–потери тепла в окружающую среду экономайзером, кДж/кг:
n – количество конвективных поверхностей нагрева, шт.
Полученная энтальпия воды на выходе из водяного экономайзера соответствует температуре [1]
Определяем относительную погрешность расчета температуры:
Относительная погрешность менее 2 %, что удовлетворяет условиям задания.
Из уравнения теплопередачи определяем необходимую величину площади поверхности нагрева экономайзера, м2:
где Кэк – коэффициент теплопередачи для экономайзера, Вт/(м2·К); Кэк =20Вт/(м2·К); (По заданию)
Δtср – средний температурный напор между греющей и нагреваемой средами для прямоточной схемы нагрева, С:
где ,– большая и меньшая разница температур греющего и нагреваемого теплоносителей,оС, в зависимости от используемой схемы теплообмена в поверхности нагрева.