- •Севастопольский национальный технический университет
- •Выполнил: студент гр. Эд-32д Лубский в. В.
- •1 Описание котла-прототипа
- •2 Тепловой расчёт котла.
- •3. Предварительный тепловой баланс.
- •4 Расчёт топки
- •5. Расчет испарительного пучка
- •6. Расчет пароперегревателя.
- •8. Расчет воздухоподогревателя.
- •9. Окончательный тепловой баланс.
- •3 Аэродинамический расчёт котла
- •3.1 Расчёт воздухонаправляющего аппарата
- •4 Прочностной расчёт котла
- •5 Описание водоподготовки, расчёт реагентов.
- •Библиографический список
8. Расчет воздухоподогревателя.
Задачей раздела является определение конструктивных параметров пучка для получения заданных характеристик воздуха.
Рисунок 14 – Расположение ВП в котле
1. Наружный диаметр труб (принимаем по прототипу, см. рисунок 14), м – d=0.038.
2. Внутренний диаметр труб, м – dВН.0.0348
3. Средний диаметр труб, м – dСР=0.036.
4. Шаг газохода по ширине (принимаем) , м – S2=0.057.
5. Шаг газохода по длине (принимаем), м – S1=0.057.
6. Длина газохода воздухоподогревателя, м - =4.45.
7. Ширина газохода воздухоподогревателя, м - =2.562.
8. Количество труб в одном ряду по длине газохода, шт. –
Z1 = /S1=78.
10. Количество рядов труб по ширине газохода, шт. – Z2 = =45.
12. Общее количество труб, шт. NΣ = Z1· Z2=3.51E+3.
13. Живое сечение для прохода газов, м - F = =3.339.
14. Температура газов при входе в воздухоподогреватель (см. раздел 3), - =412.635.
15. Энтальпия газов при входе в воздухоподогреватель, МДж/кг - =8.906.
16. Температура воздуха при входе в воздухоподогреватель, (см. раздел 3), - tХОЛ.=20.
17. Температура воздуха при выходе из воздухоподогревателя, (см. раздел 3), - tГОР=175.
18. Средняя температура воздуха, - tCP = ( tГОР + tХОЛ.)/2=97.5.
19. Теплоемкость влажного воздуха по tCP (см. рисунок 2.31 раздела 3 – «Предварительный тепловой баланс» - с=1.324.
20. Мощность воздухоподогревателя (тепловой поток), МВт –
= =1.531.
21. Энтальпия газов при выходе из воздухоподогревателя, МДж/кг –
= =6.038.
22. Температура газов при выходе из воздухоподогревателя (диаграмма ), - =284.337.
23. Средняя температура газов в воздухоподогревателя, - = =348.486.
24. Средняя скорость газов, м/с - = =5.619.
25. Коэффициент кинематической вязкости газов при (рисунок 12 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка»), м /с - =4.796E-5.
23. Коэффициент теплопроводности газов при (рисунок 12 раздела 5), Вт/(м ) - =0.052.
24. Критерий Прандтля при (рисунок 12 раздела 5), =0.644.
25. Критерий Рейнольдса, Re = =4.077E+3.
26. Поправка, учитывающая направление теплового потока, назначается – для ВП - =1
27. Поправка, учитывающая относительную длину труб (рисунок 13 – раздел 4 «Расчет пароперегревателя» - =1
26. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке (рассчитывается по формуле 48 раздела 6 – «Расчет пароперегревателя»), Вт/(м · )-
=19.104.
27. Число ходов воздуха (Принимаем) – m=1.
28. Коэффициент кинематической вязкости воздуха при tCP (см. рисунок 15), м /с - =2.237E-5.
29. Коэффициент теплопроводности воздуха при tCP (рисунок 15), Вт/(м ) - =0.032.
30. Критерий Прандтля воздуха при tCP (рисунок 15), =0.693.
31. Температурный напор при противотоке, -
= =221.595.
32. Коэффициент перевода при перекрестном токе (рисунок 16) - =0.95.
33. Температурный напор в воздухоподогревателе, -
= =210.516.
34. Общая высота труб (принимаем 3 значения), м – h 1.12; 1.62; 2.12.
35. Площадь поверхности нагрева по газовой стороне (три значения) , м2 –
Hi = =429.788; 621.658; 813.527.
36. Живое сечение для прохода воздуха (три значения), м2 –
FВОЗi = =1.664; 2.407; 3.15.
37. Средняя скорость воздуха, м/с –
= =6.081; 4.204; 3.213.
38. Критерий Рейнольдса для воздуха (три значения) –
Rei = =1.033e4; 7.142e3; 5.457e3.
39. 27. Поправка на число рядов (рассчитывается по формуле 26 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка») – СZ=1.
40. Поправка на компоновку (рассчитывается по формуле 27 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка») – СS=0.409.
41. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к воздуху (рассчитывается по формуле 28 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка» - три значения), Вт/(м · ) - i=77.579; 62.168; 52.902.
42. Коэффициент использования поверхности нагрева принимаем– ξ~ 0,8.
43. Коэффициент теплопередачи (три значения), Вт/(м · ) – ki = =12.263; 11.691; 11.228.
44. Выделяемая мощность (три значения), МВт –
Qi = =1.11; 1.53; 1.923.
Рисунок 15 –
Физические характеристики воздуха и продуктов сгорания
Рисунок 16 – Номограмма для определения коэффициента ψ.
P = ; R = , где - разность температур между входом и выходом той среды (греющей или нагреваемой), у которой она меньше, оС; - разность температур между входом и выходом той среды, у которой она больше, оС; и - начальные (при входе) температуры греющей и нагреваемой сред, оС.
45. Высота воздухоподогревателя, определяем графически решением системы двух уравнений (см. рисунок 17: пункты 44 и 20):
Qi = f(hi) – переменная величина
= - постоянная величина.
hd=1.621 m.
46 Действительная скорость воздуха:
=4.202 м/с
47 Действительное живое сечение для прохода воздуха:
= 2.408 м2
48 Действительный коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху
= 62.15
49 Действительный коэффициент теплопередачи:
= 11.69 Вт/(м · )