150548 (621283), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

где: – расход топлива подаваемого в топку парогенератора

– располагаемая теплота, 36680 (кДж/кг)

– полезная мощность парового котла (кВт)

Q_пг=Д_н.п(h_нп-h_пв)+0,01pД_н.п(h - h_пв)

Где: Д_н.п –расход выбранного насыщенного пара,

h_п.в - энтальпия питательной воды, 4,19*100 =419

h_нп – энтальпия насыщенного пара, h_нп=2789

h – энтальпия перегретого пара, h= 826

р – продувка парогенератора, 3,0 %

Q_пг=1,8(2789-419)+0,01*3*1,8(826- 419)=4287,98

Определим расчетный расход топлива, В_р

В_р=В_пг(1-q₄/100),

В_р= В_пг=0,129

Определяем коэффициент сохранения теплоты:

5. Расчет топочной камеры

Расчеты топочной камеры производятся по формулам с источника 1.

Задаем температуру продуктов сгорания на выходе из топки t^”_Т=1100°С.

Для принятой по таблице 2 определяем энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки Н^”_Т=18298,74 кДж/м³

5.1 Определим полезное тепловыделение в топке,Q_Т (кДж/м³).

где: –теплота, вносимая в топку воздухом, (кДж/м³)

Q_в=α^”_Т*Н⁰_хв

где: Н⁰_хв – энтальпия теоретического объема воздуха, (кДж/м³)

Н⁰_хв =386,06

Q_в=1,1*386,06=424,7

5.2 Определим коэффициент тепловой эффективности экранов,

где: Х- угловой коэффициент, показывающий какая часть лучистого полусферического потока, испускаемого одной поверхностью, падает на другую поверхность и зависящей от формы и взаимного расположения тел, находящихся в лучистом теплообмене; значение Х определяется по рис 5,3 источник 1,

Х=0,98

– коэффициент, учитывающий снижение тепло воспламенения экранных поверхностей нагрева, принимаем по таблице 5.1, источник 1

=0,65

5.3 Определяем эффективную толщину излучающего слоя, s (м)

S=3,6 V_T / F_СТ

где: V_Т – объем топочной камеры, (м³). V_Т= 11,2 источник 1, таблица 2,9.

F_СТ –поверхность стен топочной камеры, (м²). F_СТ=29,97 источник 1, таблица 2,9.

S=3,6 *11,2/ 29,97=1,35

5.4 Определим коэффициент ослабления лучей k, (м*Мпа)^-1

k =k_Гr_п+k_с

где: r_п – суммарная объемная доля трехатомных газов ,берется из таблицы 1,

r_п=0,2068

k_Г – коэффициент ослабления лучей трехатомных газов, (м*Мпа)^-1

где: r_Н2О –объемная доля водяных паров, берется из таблицы, r_Н2О=0,188

Т^”_Т –абсолютная температура на выходе из топочной камеры, К, Т^”_Т =1373

р_п - парциальное давление трехатомных газов, МПа;

р_п = r_п*р

р –давление в топочной камере котлоагрегата (для агрегатов, работающих без наддува, принимается р = 0,1 МПа).

р_п =0,277 *0,1=0,0277

k_с – коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, (м*Мпа)^-1

где: Н^р,С^р – содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива.

k = 8,38*0,2068+1,377 =3,11

5.5 Определяем степень черноты факела, α_ф.

Для жидкого и газообразного топлива степень черноты факела определяется по формуле:

а_ф =mа_св+(1-m)а_Г

где: m- коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненого светящейся частью факела, принимаем по таблице 5,2 источник 1, m = 0,119.

а_св ,а_Г – степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов, какой обладал бы при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящемся трехатомными газами:

Определяем степень черноты светящейся части факела, α_Г

е –основание натуральных логарифмов, е=2,718

а_св=1-2,718 ^{–(8,84*0,277+1,377)0,1*1,35} =0,41

Определяем степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов, α_Г;

α_Г=1-2,718 ^{- 8,84*0,277*0,1*1,35} = 0,28

а_ф =0,119*0,41+(1-0,119)0,28=0,296

5.6 Определяем степень черноты топки, α_Т

5.7 Определяем параметр М в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.

Для газа принимаем:

М=0,48

5.8 Определяем среднею суммарную теплоемкость продуктов сгорания на 1 м³ газа при нормальных условиях, VС_ср, [кДж/(м³*К)].

где: Т_а – теоретическая (адиабатная) температура горения, К, определяется по таблице 2 по значению Q_Т , равному энтальпии продуктов сгорания, Н Т_а=2071+273=2344

Т^”_Т – температура (абсолютная) на выходе из топки, принятая по предварительной оценке, К

Т^”_Т=1373

Н^”_Т –энтальпия продуктов сгорания берется из таблицы 2 при принятой на выходе из топки температуре, кДж/кг

Н^”_Т =18298,74

Q_Т – полезное тепловыделение в топке

Q_Т=36921,3

5.9 Определяем действительную температуру на выходе из топки ,(°С) по номограмме (рис. 5,7) источник 1

6. Расчет конвективных пучков

6.1 Расчет первого конвективного пучка

Расчет конвективных пучков производится по формулам с источника 1.

Предварительно принимаем два значения температур после рассчитываемого газохода = 400°С и = 300 °С. Далее весь расчет ведем для двух принятых температур.

6.1.1 Определяем теплоту Q₆ ,кДж/кг, отданную продуктами сгорания

Q₆= (Нⁱ + Н^” + ∆α_к*Н^o_прс)

где: – коэффициент сохранения теплоты

Нⁱ – энтальпия продуктов сгорания на выходе в поверхность нагрева, кДж/м³, определяется по таблице 2 при температуре и коэффициенте избытка воздуха после топочной камеры.

Нⁱ = 18408,48

Н^” – энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, кДж/м³

∆α_к – присос воздуха в поверхность нагрева

Н^o_прс – энтальпия присасываемого в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 30°С , кДж/м³

Q_Б= (Нⁱ - Н^” + ∆α_к*Н^o_прс)

Q⁴⁰⁰ _Б=0,974(18408,48-6391,52+0,05*386,06)=11723,3

Q³⁰⁰ _Б=0,974( 18408,48-4737,4+0,05*386,06)=13334,4

6.1.2 Определяем расчетную температуру потока , °С, продуктов сгорания в газоходе

где: - температура продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева, °С

- температура продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева, °С

6.1.3 Определяем температуру напора ∆t, °С

∆t = - t_к

где: t_к – температура охлаждающей среды, для парового котла принимаем равной температуре кипения воды при давлении в котле, °С

∆t = - t_к

∆t⁴⁰⁰ =

∆t³⁰⁰ =

6.1.4 Определяем среднюю скорость ω_Г , м/с, продуктов сгорания в поверхности нагрева

где: В_р – расчетный расход топлива, кг/с

F – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²

V_Г – объем продуктов сгорания на 1 кг жидкого топлива

- средняя расчетная температура продуктов сгорания, °С

6.1.5 Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией α_к , Вт/(м²*К), щт продуктов сгорания к поверхности нагрева, при поперечном омывании коридорных пучков

α_к= α_нс_zс_sс_ф

где: α_к –коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме рис.6,1

источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

α⁴⁰⁰ _к=67

α³⁰⁰ _к=58

с_z – поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания; определяется по номограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с⁴⁰⁰ _z=0,98

с³⁰⁰ _z=0,98

с_s – поправка на компоновку пучка; определяется по номограмме рис.6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с⁴⁰⁰ _s=1

с³⁰⁰ _s=1

с_ф – коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока; определяется по монограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с⁴⁰⁰ _ф=1,04

с³⁰⁰ _ф=1,03

α⁴⁰⁰ _к= 67*0,98*1*1,04=68,3

α³⁰⁰ _к= 58*0,98*1*1,03=58,5

6.1.6 Определяем степень черноты газового потока , a , по номограмме рис. 5.6 источник 1,

α=1-е^{- Kps}

Kps = k_Г*r_п*p*s

где: p – давление в газоходе, Мпа; для котлов без наддува принимаем равным 0,1;

s –толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков, м

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

Kps = k_Г*r_п*p*s

Kps⁴⁰⁰ = 37,1*0,266*0,1*0,177=0,175

Kps⁴⁰⁰ = 38,9*0,266*0,1*0,177=0,183

α⁴⁰⁰ =1-е^{- 0,175}=0,161

a³⁰⁰ =1-е^{- 0,183}=0,167

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

a_Л =a_н*a*c_Г

где: a_н – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²К), определяем по номограмме рис.6.4 источник 1;

a –степень черноты

с_Г - коэффициент, определяемый по рис. 6.4 источник 1

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

t_з=t+∆t

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

a⁴⁰⁰ _н=102

a³⁰⁰ _н=98

с⁴⁰⁰ _Г=0,96

с³⁰⁰ _Г=0,94

a⁴⁰⁰ _Л=102*0,161*0,96=15,77

a³⁰⁰ _Л=98*0,167*0,94=15,38

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

a₁=ξ(a_к+ a_Л)

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

a⁴⁰⁰ ₁=1(68,3+15,77)=84,07

a³⁰⁰ ₁=1(58,5+15,38)=73,88

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

К= a₁*ψ

Характеристики

Список файлов курсовой работы