151735 (Тепловой расчет парогенератора ГМ-50-1), страница 6

где l_пр – длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м.

Площадь живого сечения для прохода воды:

Поверхность нагрева экономайзера:

Где l – длина змеевика, определяемая с использованием длины горизонтальной части змеевика (l₁):

9.1.5)Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке 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 13:

_н=60 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты:

С_z=1; С_ф=1; С_s=1;

_к = _нС_zС_фС_s = 63111 = 60 ккал/м²ч^оС;

Для нахождения _л используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Для незапылённой поверхности kpS = k_гr_nSp, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2343.

р_nS = r_nS = 0,23430,118 = 0,02765;

По номограмме находим k_г = 3,4;

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

t_з = 0,5(t_эк + t_эк ) + (4060) = 0,5(154,56+242,96) + 50 = 248,76 ^оС;

По номограмме находим С_г=0,97; _н=100 ккал/м²ч^оС; _л = _наС_г =1000,08970,97= 8,7 ккал/м²ч^оС;

При расчёте экономайзера на величину _л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

Где 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;

9.1.6)Температурный напор:

температурный напор с достаточной точностью можно найти как:

9.1.7)Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка > 2% вносим конструктивные изменения.

9.1.8)Найдем требуемую длину змеевика:

Следовательно, принимаем Z₂^р равное 36, то есть Z₂^{1 ряда} =20, Z₂^{2 ряда} =16 во втором пакете убираем одну сдвоенную петлю.

Для первого пакета:

Для второго пакета:

Высота экономайзера:

Расчёт закончен

IX.II Расчёт воздушного подогревателя

9.2.1) По чертежам парового котла составляем эскиз воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 125, на котором указывают все конструктивные размеры.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматно расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух.

Расчётно определим число труб, включенных параллельно по газам:

Площадь живого сечения для прохода газа:

Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):

Поверхность нагрева ВЗП:

9.2.2) С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта ВП составляют таблицу исходных данных:

Находим скорости газов и воздуха:

Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: W_г=12±3 м/с, а W_в = (0,50,6)W_г = 5,076,08 м/с, однако полученная скорость воздуха больше допустимой принимаем W_в^’=6,08 м/c.

Пересчитываем:

9.2.3)Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

где = 0,7

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:

При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14:

_н=29 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты: С_ф=1,1; С_l=1;

_к = _нС_фС_l = 291,11 = 31,9 ккал/м²ч^оС;

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:

_н= 56 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты: С_z=1; С_ф=0,98; С_s=1;

_к = _нС_zС_фС_s = 5610,981 = 54,88 ккал/м²ч^оС;

9.2.4) Температурный напор:

температурный напор можно найти как:

Поправочный коэффициент определяют по номограмме по безразмерным параметрам:

По R и Р находим = 0,96

9.2.5)Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка > 10% вносим конструктивные изменения.

Принимаем число ходов n=3.

Пересчитываем:

высота трубного пучка:

высота хода:

расчетная площадь живого сечения для прохода воздуха:

действительная скорость воздуха:

Невязка:

Невязка <10 % расчёт закончен.

Список литературы

1. Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.

2. Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.

3. Методические указания по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.

4. Методические указания по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.

5. Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.

6. Методические указания по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с.

7. Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. – Л.: Энергия, 1972.—200с.

8. Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. – М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.

56