151735 (Тепловой расчет парогенератора ГМ-50-1), страница 5

Таким образом, с учётом особенностей конструкции пароперегревателей поверхность нагрева определяем по формуле:

Н = dz₁ l + F_ст х.

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

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

2. 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:

1. Составляем таблицу исходных данных поверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:

Наименование величин			Обознение		Размерность	Величина
Т емпература газов до пароперегревателя			ф		0С	998,4
Температура газов за пароперегревателя	пе	0С		601,52
Температура в состояния насыщения			tн		0С	256,23
Температура перегретого пара			tпе		0С	440
Средний удельный объём пара			ср		м3/кг	0,062615
Конвективное восприятие			Qkпе		ккал/кг	1886,41
Объёмы газов на выходе из топки при српе			Vг		м3/кг	12,721
Объёмная доля водяных паров			rH2O		-	0,1202
Объёмная доля трёхатомных газов			rRO2		-	0,2445

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

Все остальные величины определены ранее.

1. 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:

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

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

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.

П о номограмме находим k_г = 3,34;

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:

Г де Т_к - температура газов в объёме камеры, (К); l_об и l_п - соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А – коэффициент: при сжигании мазута А=0,3;

1. 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;

8.5.3)Коэффициент теплоотдачи:

1. Температурный напор:

температурный напор можно найти как:

Поправочный коэффициент определяют по номограмме по безразмерным параметрам:

П о R и Р находим = 0,96

8.6) Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка > 2% вносим конструктивные изменения.

8.7) Найдем число петель змеевика, которое надо добавить:

Следовательно, добавляем к поверхность пароперегревателя 2 змеевика. Поверочный расчёт выполнен.

IX. Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева

IX.I Расчёт водного экономайзера

9.1.1) С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

Наименование величин			Обознение		Размерность		Величина
Т емпература газов до экономайзера			пе		0С		601,52
Температура газов за экономайзером	эк	0С		301,865
Температура питательной воды			Tпв		0С		140
Давление пит. воды перед экономайзером			Рэк		кгс/см2		48,6
Энтальпия питательной воды			iпв		ккал/кг		141,3
Тепловосприятие по балансу			Qбэк		ккал/кг		1310,63
Объёмы газов при среднем избытке воздуха			Vг		м3/кг		13,3145
Объёмная доля водяных паров			rH2O		-		0,1156
Объёмная доля трёхатомных газов			rRO2		-		0,2343

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

1. 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):

Где D_эк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях D_эк = D_пе =D;

i_эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i_эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.

При указаной схеме включения пароохладителя:

По i_эк = 156,3 ккал/кг и Р_эк = 48,6 кгс/см² находим и t_эк = 154,56 ⁰С;

По i_эк = 251,274 ккал/кг и Р_б = 45 кгс/см² находим и t_эк = 242,96 ⁰С;

Т.к i_эк < i_эк, значит экономайзер некипящего типа.

1. По чертежам парового котла составляем эскиз экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 125, на котором указываем все конструктивные размеры.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу.

Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Наименование величин				Обозн		Раз-ть	Величина
Наружный диаметр труб	d	м	0,028
Внутренний диаметр труб				dвн		м	0,022
Количество труб в ряду				z1		--	25
Количество рядов труб по ходу газов				z2		--	40
Шаг труб: поперечный				S1		м	0,07
продольный				S2		м	0,05
Относительный шаг труб поперечный				S1/d		--	2,5
продольный				S2/d		--	1,786
Расположение труб змеевика				--		--	шахматное
Характер взаимного течения				--		--	противоток
Длина горизонтальной части петли змеевика				l1		м	5,1
Длина проекции одного ряда труб на горизонтальную плоскость сечения				lпр		м	5,2
Длина трубы змеевика				l		м	104,83
Поверхность нагрева ЭКО (по чертежу)				Hэк ч		м2	461,06
Глубина газохода				а		м	1,78
Ширина газохода				b		м	5,4
Площадь живого сечения для прохода газов				Fг		м2	5,972
Средняя эффективная толщина излучающего слоя				Sф		м	0,118
Глубина газового объёма до пучка				lоб		м	2
Глубина пучка				lп		м	1,9
Количество змеевиков, включённых параллельно по пару				m		шт.	50
Живое сечение для прохода пара				f		м2	0,019

9.1.4) Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании определяют по формуле: