125823 (Паровые котлы), страница 4

t_прс=( t_гв + t^’_в)/2=(220+30)/2=125 ^oC I_прс=421 ккал/кг;

Полученное значение энтальпии газов за экономайзером позволяет определить температуру дымовых газов за ним _эк=301,87⁰С;

Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

Определяем невязку теплового баланса парового котла:

8. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя

Целью поверочно-конструкторского расчёта пароперегревателя является определение его поверхности нагрева при известных тепловосприятиях, конструктивных размерах и характеристиках. Тепловосприятие пароперегревателя определено ранее, конструктивные размеры и характеристики поверхности заданы чертежом. Решением уравнения теплопередачи определяют требуемую (расчётную) величину поверхности нагрева пароперегревателя, сравнивают её с заданной по чертежу и принимают решение о внесении конструктивных изменений в поверхность.

По чертежам парового котла составляем эскиз пароперегревателя в двух проекциях на миллимет-ровой бумаге в масштабе 125.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя

Поверхность нагрева для каждой ступени пароперегревателя определяют по наружному диаметру труб, полной длине змеевика (с учётом гибов) l и числу труб в ряду (поперёк газохода) z₁. В неё также включается поверхность труб, примыкающих к обмуровке, называемая дополнительной, которую определяют как произведение площади стены (потолка) F_ст, занятой этими трубами, на угловой коэффициент х, определяемый по номограмме на основании соотношений S₁/d и е/d причём е/d r/d =0,5 х=0,75. Таким образом, с учётом особенностей конструкции пароперегревателей поверхность нагрева определяем по формуле:

Н = dz₁ l + F_ст х.

Глубину газового объёма до пучка и глубину пучка определяют по рекомендациям и чертежу.

По значениям шагов для пароперегревателя и диаметру труб находим эффективную толщину излучающего слоя:

Площадь живого сечения для прохода газов на входе и выходе определяют по формуле:

F = a ·b – d·z₁· l_пр = 1,68·5,2 – 68·0,032·1,55 = 5,363 (м²);

Площадь живого сечения для прохода пара:

Составляем таблицу исходных данных поверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:

Средний удельный объём пара находят по удельным объёмам пара в состоянии насыщения и перегретого пара:

Все остальные величины определены ранее.

Коэффициент теплопередачи определяют для пароперегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц.

Коэффициент теплопередачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле:

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле:

Для определения _к - коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб, рассчитаем среднюю скорость газового потока:

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме: _н=80 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты:

С_z=1; С_ф=0,98; С_s=1; _к = _нС_zС_фС_s = =8010,981 = 78,4 ккал/м²ч^оС;

Для нахождения _л используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Для незапылённой поверхности

kpS = k_гr_nSp, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2445;

р_nS = r_nS = 0,24450,119 = 0,0291.

Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:

t_з = t_пе^ср + (80100) = 348,12 + 90 = 438,12 ^оС;

По номограмме находим

С_г = 0,95; _н = 130 ккал/м²ч^оС; _л = _наС_г = 1300,950,0926 = 11,437 ккал/м²ч^оС;

При расчёте пароперегревателя и экономайзера на величину _л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма,

свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в пароперегревателе определяют по номограмме, при среднем значении давлений, температур и скорости пара:

При этой скорости пара

С_d = 1,02; _н = 1300 ккал/м²ч^оС; _л = _нС_d = 13001,02 = 1326 ккал/м²ч^оС;

Определим расчётную поверхность:

9. Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева

9.1 Расчёт водного экономайзера

С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р_эк = 1,08Р_б.

Предварительно определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:

Энтальпию и температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнения теплового баланса по рабочему телу (воде):