ДИПЛОМ (1207161), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

k_Г– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м·МПа)^-1

(4.28)

Kps = k_Г·r_п·p·s (4.29)

Kps³⁰⁰=38,68·0,25·0,1·0,177=0,171

Kps²⁰⁰=40,5·0,25·0,1·0,177=0,179

α³⁰⁰=1-е^{- 0,171}=0,157

α²⁰⁰=1-е^{- 0,179}=0,164

4.2.7 Определяем коэффициент теплоотдачи a_Л,Вт/(м²К), учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

a_Л=a_н·a·c_Г (4.30)

где: a_н– коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К)

a –степень черноты

с_Г- коэффициент,

Для определения a_ни коэффициента с_Г вычисляем температуру загрязненной стенки t_з, °С

t_з=t+∆t (4.31)

где: t – средняя температура окружающей среды, °С; для паровых котлов принимаем равной температуре насыщения при давлении в котле;

∆t – при сжигании газа принимаем равной 25 °С

t_з=194,1+25=219,1

a³⁰⁰_н=42

a²⁰⁰_н=38

с³⁰⁰_Г=0,97

с²⁰⁰_Г=0,95

a³⁰⁰_Л=42·0,157·0,97=6,4

a²⁰⁰_Л=38·0,164·0,95=5,9

4.2.8 Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи a₁, Вт/(м²К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева

a₁=ξ(a_к+ a_Л) (4.32)

где: ξ- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного обмывания ее продуктами сгорания, частично протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон, для поперечно омываемых пучков принимаем равным 1

a³⁰⁰₁=1(130,98+6,4)=137,38

a²⁰⁰₁=1(128,8+5,9)=134,7

4.2.9 Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²К),

К= a₁·ψ (4.32)

где: ψ – коэффициент тепловой эффективности

К³⁰⁰= 0,9·137,38=123,64

К²⁰⁰=0,9·134,7=121,23

4.2.10 Определяем количество теплоты Q_Т, кДж/кг, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг сжигаемого топлива

(4.33)

где: ∆t – температурный напор, °С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева

(4.34)

4.2.11По принятым двум значениям температуры , двум значениям теплоты отданной продуктами сгорания Q³⁰⁰_Б=1383 и Q²⁰⁰_Б=3081 производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Температура на выходе из конвективного пучка равна 256°С.

5 Тепловой расчет экономайзера котла

5.1 Первичный расчет экономайзера котла

По уравнению теплового баланса определяем количество теплоты Q_б, кДж/кг, которое должно отдать продукты сгорания при температуре уходящих газов [21].

(5.1)

где: Н^‘– энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, кДж/кг

Н^“- энтальпия уходящих газов, кДж/кг

∆а_эк– присос воздуха в экономайзер

Н^о_прс– энтальпия теоретического количества воздуха, кДж/кг

- коэффициент сохранения теплоты

0,974(4362,08-2816,86+0,1·386,06)=1542,6

Приравнивая теплоту, отданную продуктами сгорания, теплоте воспринятой водой в водяном экономайзере, определяем энтальпию воды h^“_эк,кДж/кг, после водяного экономайзера

(5.2)

где: h^‘– энтальпия воды на входе в экономайзер, кДжru

D – паропроизводительность котла, кг/с

D_пр–расход продувочной воды, кг/с

По энтальпии воды после экономайзера определяем температуру воды после экономайзера t^“_эк, °С

(5.3)

где: С – температура воды, кДж/(кг·К)

Температура воды на выходе из экономайзера на 92,1°С ниже температуре кипения в барабане парогенератора.

К установке принимаем чугунный экономайзер.

Определяем температурный напор в экономайзере ∆t, °С

∆t_б= 256-125=131°С

∆t_б=155-100=55°С

(5.4)

где: ∆t_би ∆t_м– большая и меньшая разница температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости, °С

Выбираем к установке следующий тип экономайзера

Чугунный экономайзер ВТИ с длиной труб 2000 мм; площадь поверхности нагрев с газовой стороны 2,95 м²; площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания 0,12 м².

Определяем действительную скорость , м/cпродуктов сгорания в экономайзере

(5.5)

где: - среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, °С

(5.6)

- площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²

= z₁·F_тр (5.7)

где: z₁– число труб в ряду; принимаем 4 труб

F_тр– площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы, м²

F_эк= 4·0,12=0,48

Определяем коэффициент теплопередачиК, Вт/(м²*К)

(5.8)

где: - коэффициент тепловой эффективности,

- коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке труб

18,8·1,02=19,2

Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера Н_эк, (м²)

(5.9)

Определяем общее число труб n, экономайзера

(5.10)

где: Н_ТР– площадь поверхности нагрева одной трубы, м²

≈ 44

Определяем число рядов труб m, в экономайзере

(5.11)

≈11

6 Аэродинамический расчет котла

6.1 Аэродинамический расчет котельной установки

Аэродинамическое сопротивление на пути прохождения газов в газоходах котельной установки складывается из местных сопротивлений, зависящих от изменения сечений газоходов и их поворотов и из сопротивления, возникающего вследствие трения и вследствие сопротивления пучков труб.

Аэродинамическое сопротивление котельной установки ∆h_к.у., Па, определяется по формуле:

∆h_к.у=∆h_т+∆h_кп1+∆h_кп2+∆h_эк+∆h_м.с (6.1)

где: ∆h_т– разряжение в топке, создаваемое дымососом, Па;

∆h_кп1– сопротивление первого конвективного пучка, Па;

∆h_кп2– сопротивление второго конвективного пучка, Па;

∆h_эк– сопротивление экономайзера, Па;

∆h_м.с– местные сопротивления, Па.

Разряжение в топке ∆h_т, Па, принимаем равным

∆h_т=30

Определяем сопротивление первого конвективного пучка ∆h_кп1, Па

(6.2)

где: ρ_г– плотность дымовых газов в газоходе, кг/м²

(6.3)

где: ρ_о– плотность дымовых газов при 0°С, кг/м³

ρ_о= 1,34

Ѳ_г– средняя температура газов в первом конвективном пучке, °С

(6.4)

- скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с

(6.5)

– коэффициент сопротивления первого конвективного пучка,

(6.6)

где: - коэффициент сопротивления одного ряда труб; зависит от величины относительного продольного и поперечного шагов труб.

(6.7)

где: –значения, определяемые по номограмме,

0,58·0,87·0,43=0,22

0,22·26=5,7

Определяем сопротивление двух поворотов (под углом 90° и под углом 180°) в первом конвективном пучке , Па

(6.8)

где: – коэффициент сопротивления двух поворотов 90° и поворотом под углом 180°

Определяем сопротивление второго конвективного пучка ∆h_кп2, Па

(6.9)

где: ρ_г– плотность дымовых газов в газоходе, кг/м²

где: ρ_о– плотность дымовых газов при 0°С, кг/м³

ρ_о= 1,34

Ѳ_г– средняя температура газов в втором конвективном пучке, °С

(6.10)

- скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с

где: –значения, определяемые по номограмме,

0,36·1,32·0,4=0,2

0,2·26=5,2

Определяем сопротивление двух поворотов под углом 90° после второго конвективного пучка , Па

(6.11)

где: – коэффициент сопротивления двух поворотов 90°

Определяем сопротивление экономайзера ∆h_эк, Па

(6.12)

где: n – число труб по ходу газов: n =11

ρ_г– плотность дымовых газов в экономайзере, кг/м²

(6.13)

Определяем сопротивление двух поворотов под углом 90 , Па

(6.14)

где: – коэффициент местных сопротивлений под углом 90°

1·2+2=4

Определяем аэродинамическое сопротивление котельной установки ∆h_к.у, Па

∆h_к.у=448,6+30+243,28+64,64+88,88=845,4

7 Расчет и выбор тягодутьевых устройств котельной

7.1 Расчет и выбор дымососа

Для котлов паропроизводительностью 1 тонна и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дымососы.

Определяем производительность дымососа Q_р.д, м³/ч

Q_р.д=β₁·V^сек_дым (7.1)

где: β₁– коэффициент запаса при выборе дымососа по производительности;

β₁=1,05

101080 – нормальное атмосферное давление, Па

Б – барометрическое давление в месте установки дымососа, Па

V^сек_дым– количество дымовых газов от одного котла, м³/с

V^сек_дым= (7.2)

V^сек_дым=

Q_р.д=1,05·2,82 =2,97

Определяем расчетный полный напор дымососа Н_р, Па

Н_р= β₂(∆h_ку-h_с) (7.3)

где: β₂– коэффициент запаса по напору

β₂=1,1

Н_р=1,1(845,4-164,8)=748,66

Определяем мощность электродвигателя для привода дымососа N, кВт

(7.4)

где: Q_р.дым– производительность, м³/с

Н_дым– напор, Па

– КПД дымососа, 0,83%

Выбираем подходящий по производительности Q_р.ди напору Н_рдымосос, выписываем его основные характеристики:

марка дымососа ДН-9

производительность, м³/ч 14,65·10³

напор, кПа 1,78

КПД, % 83

марка электродвигателя 4А160S6

мощность, кВт 11

Характеристики

Список файлов ВКР