151735 (Тепловой расчет парогенератора ГМ-50-1), страница 4

6.6) Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т.е гибов в пределах фестона:

Н_i = dz_1i l_i;

где z_1i – число труб в ряду; l_i – длина трубы в ряду по её оси.

Расчётная поверхность нагрева фестона определяют как сумму поверхностей всех рядов:

Н_ф = Н₁ + Н₂ + Н₃ = 9,966+8,666+5,765 = 24,3977 м;

На правой и левой стене газохода фестона расположена часть боковых экранов, поверхность которых не превышает 5% от поверхности фестона:

Н_доп = F_ст·x^б = (1,7062 + 1,7062)·0,99 = 3,3782 Н_ф^’ = Н_ф + Н_доп = 27,776 м;

6.7) Составляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона.

1. Ориентировочно принимают температуру газов за фестоном на 30100⁰С ниже, чем перед ним:

Для газов за фестоном находим энтальпию при

и по уравнению теплового баланса определяем тепловосприятие фестона:

6.9 Уравнение теплопередачи для всех поверхностей нагрева записывают в следующем виде:

где k - коэффициент теплопередачи, t - температурный напор,

Н - расчётная поверхность нагрева.

6.9.1)При сжигании мазута коэффициент теплопередачи определяют по формуле:

Где _к - коэффициент теплоотдачи конвекцией; _л - коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; - коэффициент тепловой эффективности поверхности; = 1.

6.9.2) Для определения _к (коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб) рассчитаем среднюю скорость газового потока:

для фестона при скорости газов 8,903 м/с равен 0,6.

Для нахождения _к по номограммам определяем _н=59 ккал/м²ч^оС и добавочные коэффициенты: С_z=0,88; С_ф=0,85; С_s=1 _к = _нС_zС_фС_s = 590,880,851 = 44,13 ккал/м²ч^оС;

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

Для незапылённой поверхности kpS = k_гr_nSp, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2474;

р_nS = r_nS = 0,24742,03 = 0,5022

По номограмме находим k_г = 0,66

По номограмме находим С_г=0,96; _н=170 ккал/м²ч^оС; _л = _наС_г =1700,28190,96=46 ккал/м²ч^оС

6.9.4)

Находим температурный напор:

6.10)Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются менее чем на 5%, то температура за фестоном задана правильно:

т.о. поверочный расчёт выполнен.

VII. Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла

1. При выполнении расчёта в целях уменьшения ошибок и связанных с ними пересчётов до проведения поверочно-конструкторских расчётов пароперегревателя целесообразно определить тепловосприятия этих поверхностей по уравнениям теплового баланса и свести тепловой баланс по паровому котлу в целом.

2. Тепловосприятия пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнениям теплового баланса рабочего тела (пара, воздуха), а тепловосприятие экономайзера – по уравнению теплового баланса теплоносителя (продуктов сгорания).

3. Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле:

Находим при P_пе=40 кгс/см² и t_пе=440^oC i_пе=789,8 ккал/кг;

при P_б=45 кгс/см² и температуре насыщения i_н=668,1 ккал/кг;

i_по=15 ккал/кг;

Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счёт излучения факела топки, принимаем для упрощения расчётов равным нулю(Q_пе^л =0), а угловой коэффициент фестона Х_ф=1.

В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя численно совпадает с тепловосприятием конвекцией: Q_пе^к = Q_пе.

Для газохода пароперегревателя уравнение теплового баланса теплоносителя (дымовых газов) имеет вид:

Это уравнение решают относительно искомой энтальпии газов за пароперегревателем:

Полученное значение энтальпии газов за пароперегревателем позволяет определить температуру дымовых газов за ним _пе=601,52⁰С;

7.4)Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по уравнению теплового баланса рабочего тела (воздуха), т.к. температура горячего воздуха (после воздухоподогревателя) задана. Тепловосприятие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. Т.к. предварительный подогрев воздуха, и рециркуляция горячего воздуха отсутствуют, то тепловосприятие воздухоподогревателя определяем:

где I^о_гв находим по t_гв=220^oC I^о_гв=745,2 ккал/кг;

_вп – отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:

Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (продуктам сгорания) имеет вид:

где I_ух – энтальпия уходящих газов, которую находим по t_ух=150^oC I_ух=709,135 ккал/кг;

I^о_ух – энтальпия теоретического объёма воздуха, которую при 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;

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

1. Определяем невязку теплового баланса парового котла:

VIII. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя

1. 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.

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

3. По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя

8.3.1) 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.