150774 (621407), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

К⁴⁰⁰ = 0,85109,9 = 93,5

К³⁰⁰ = 0,85105,7 = 89,8

Определяем количество теплоты Q_т, кДж/м³, воспринятое поверхностью нагрева

(51)

где Δt – температурный напор, ⁰С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева

(52)

По принятым двум значениям температуры υ′ и υ^″ полученным двум значениям Q_б и Q_т производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Температура υ^″ на выходе из первого конвективного пучка равна 370⁰С.

Расчет второго конвективного пучка производим по формулам в соответствии с источником [2] аналогично первому конвективному пучку.

Предварительно принимаем два значения температур после рассчитанного газохода υ″ =300⁰С и υ″ =200⁰С. Далее весь расчет ведем для двух принятых температур.

Определяем теплоту Q_б ,кДж/м³, отданную продуктами сгорания по формуле

Q_б = φ (H^′– H^″+ Δα_к H⁰_прс)

Q³⁰⁰_б = 0,975 (7422–3945+0,1*399,2) =3897

Q²⁰⁰_б = 0,975 (7422–5980+0,1399,2) =1912

Определяем расчётную температуру потока υ, ⁰С, продуктов сгорания в конвективной поверхности по формуле

υ ³⁰⁰=(370+ 300) / 2=335

υ ²⁰⁰=(370+200) / 2=285

Определяем температурный напор ∆t, ⁰С, по формуле (42)

∆t = υ – t_к

∆t ³⁰⁰ = 335 – 194,1 = 140,9

∆t ²⁰⁰ = 285 – 194,1 = 90,9

Рассчитываем среднюю скорость ω_г, м/с, продуктов сгорания в поверхности нагрева по формуле

Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией α_к, Вт/(м²·К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева; при поперечном омывании коридорных пучков по формуле

α_к = α_н с_zс_sс_ф

α_н³⁰⁰=73, α_н²⁰⁰= 68

с_z³⁰⁰=1, с_z²⁰⁰=1

с_s³⁰⁰=1, с_s²⁰⁰=1

с_ф³⁰⁰=1,11, с_ф²⁰⁰=1,15

α³⁰⁰_к=73111,11=81

α³⁰⁰_к=68111,15=78,2

Вычисляем степень черноты газового потока. При этом вычисляем суммарную оптическую толщину по формуле

kрs = ( k_г r_п) ps

Определяем толщину излучающего слоя s, м, для гладкотрубных пучков по формуле

s =

s =

kрs ³⁰⁰ =40,6*0,236* 0,10,177=0,17

kрs ²⁰⁰ =42,5*0,236*0,1*0,177=0,18

Определяем коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/(м²·К), учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева для

незапыленного потока при сжигании газообразного топлива по формуле (47)

α_л =α_н а с_г

Для определения α_н и коэффициент с_г определяем температуру t_з, ⁰С, загрязненной стенки по формуле

t_з = t + ∆t

t_з = 194,1 + 25 = 219,1

α³⁰⁰_н =33; α²⁰⁰_н =26

а³⁰⁰ = 0,14; а²⁰⁰ = 0,15

с_г³⁰⁰ = 0,94; с_г²⁰⁰ = 0,9

α_л⁴⁰⁰ =670, 140,94 = 4,5

α_л ²⁰⁰ =590,150,9 =3,6

Подсчитываем суммарный коэффициент теплоотдачи α₁, Вт/(м²·К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева по формуле

α₁ = ξ (α_к+ α_л)

α₁³⁰⁰ =1(81+4,5)=85,5

α₁²⁰⁰ =1(78,2+3,6)=81,7

Вычисляем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²·К), по формуле

К = α₁ ψ

К³⁰⁰ = 0,8585,5 = 72,7

К³⁰⁰ = 0,8581,7 = 69,5

Определяем количество теплоты Q_т, кДж/м³, воспринятое поверхностью нагрева по формуле

где Δt – температурный напор, ⁰С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева, определяемый по формуле

По принятым двум значениям температуры υ′ и υ^″ полученным двум значениям Q_б и Q_т производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Температура υ^″ на выходе из второго конвективного пучка равна 274.

7 Расчет экономайзера

Расчёт водяного экономайзера производим по формулам в соответствии с источником [2] .

Определяем теплоту отданную продуктами сгорания Q_б, кДж/м³ при приятой температуре уходящих газов

Q_б = φ (H′ – H″+ Δα _эк H⁰_прс) (53)

где H′ – энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, кДж/м³

H″ – энтальпия уходящих газов, кДж/м³;

Δα_эк – присос воздуха в экономайзер;

H⁰_прс – энтальпия теоретического количества воздуха, Дж/м³;

φ – коэффициент сохранения теплоты.

Q_б =0,975 (5450–3150+0,1399,2) =2339,9

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

(54)

где h′_эк – энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг;

D – паропроизводительность котла, кг/с;

D_пр – расход продувочной воды, кг/с.

По энтальпии воды после экономайзера определяем температуру воды после экономайзера t″_эк, ⁰С.

t″_эк = h″_эк/с (55)

t″_эк = 575,2/4,19 = 137,3

В зависимости от направления движения воды и продуктов сгорания определяем температурный напор Δt, ⁰С

_Δt, ºС

274

_Δt_б

137,3

150

Error: Reference source not found

_Δt_м

100

Н, м

(56)

где Δt_б и Δt_м – большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости, ⁰С

Выбираем к установке чугунный экономайзер ВТИ с длиной труб 1500мм; площадью поверхности нагрева с газовой стороны 2,18 м²; площадью живого сечения для прохода продуктов сгорания F_тр=0,088 м².

Определяем действительную скорость ω_г, м/с, продуктов сгорания в экономайзере

(57)

где υ_эк – среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, ⁰С;

F_эк – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м².

υ_эк =(274+150) / 2=212

F_эк = z₁ F_тр (58)

где z₁ – число труб в ряду.

F_эк =50,088 = 0,44

Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м²·К),

К = К_нс_υ. (59)

К = 20*1,02 = 20,4

Определяем площадь поверхности нагрева Н_эк, м², водяного экономайзера

(60)

Определяем общее число труб n, экономайзера

n =Н_эк / Н_тр (61)

где Н_тр – площадь поверхности нагрева одной трубы, м².

n = 163,6/ 2,18 = 75

Определяем число рядов труб m

m = n / z₁ (62)

где z₁ – принятое число труб в ряду.

m=75 / 5=15

К установке принимаем 15 рядов труб.

8 Аэродинамический расчет котельного агрегата

Аэродинамический расчет котельной установки ведём по формулам в соответствии с источником [7]

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 Δh_к.у, Па, определяется по формуле:

Δh_к.у = Δh_т + Δh_кп1 +Δh _кп2+ Δh_эк + Δh_м.с+Δh_на (63)

где Δh_т – разряжение в топке, создаваемое дымососом, Па;

Δh_кп1 и Δh _кп2– сопротивление конвективных пучков, Па;

Δh_эк – сопротивление экономайзера, Па;

Δh_м.с – местные сопротивления, Па;

Δh_на- сопротивление направляющего аппарата, Па.

Δh_к.у =30+553+247+162+249+11=1252

Определяем разряжение в топке Δh_т, Па, принимаем равным

Δh_т = 30

Исходя из источника [7] стр.30.

Определяем сопротивление первого конвективного пучка Δh_кп1, Па,

(64)

где _г − плотность дымовых газов в газоходе, кг/м³.

(65)

где _о − плотность дымовых газов при 0 ˚С, кг/м³

θ_г − средняя температура газов в первом конвективном пучке, ˚С.

(66)

(67)

ω_к.2 – скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с

(68)

ξ_к – коэффициент сопротивления конвективного пучка.

ξ_к= ξ₀* z₂ (69)

где ξ₀ – коэффициент сопротивления одного ряда труб; зависит от величины относительного продольного и поперечного шагов труб.

ξ₀=С_σ*С_Rе* ξ_гр (70)

где С_σ, С_Rе, ξ_гр – значения, определяемые по номограмме, рис VII-6 [7].

С_σ = 0,56. С_Rе = 1,3. ξ_гр = 0,48

ξ₀=0,56*1,3*0,48=0,4

ξ_к=0,4*26=10,4

Определяем сопротивление второго конвективного пучка Δh_кп, Па, по формуле

(71)

где _г − плотность дымовых газов в газоходе, кг/м³, по формуле

(72)

где _о − плотность дымовых газов при 0 ˚С, кг/м³;

θ_г − средняя температура газов в конвективном пучке, ˚С, по формуле

(73)

ω_к.2 – скорость продуктов сгорания в газоходе, м/с, по формуле

. (74)

ξ_к – коэффициент сопротивления конвективного пучка, по формуле (69)

ξ_к= ξ₀* z₂

где ξ₀ – коэффициент сопротивления одного ряда труб; зависит от величины относительного продольного и поперечного шагов труб по формуле (70)

ξ₀=С_σ*С_Rе* ξ_гр

где С_σ, С_Rе, ξ_гр – значения, определяемые по номограмме, рис VII-6 [7].

С_σ = 0,56. С_Rе = 0,9. ξ_гр = 0,46

ξ₀=0,56*0,9*0,46=0,23

ξ_к=0,23*26=6,02

Определяем сопротивление экономайзера Δh_эк, Па

(75)

где n − число рядов труб по ходу газов; n=15;

_г − плотность дымовых газов в экономайзере, кг/м³.

(76)

Определяем сопротивление двух поворотов под углом 90⁰ и двух поворотов под углом 180⁰ Δh_м.с, Па

(77)

где ξ_м – коэффициент местных сопротивлений; под углом 90⁰ ξ_м=1 под углом 180⁰ ξ_м=2.

ξ_м =1*2+2*2 =6

- скорость местных сопротивлений , которая определяется

(78)

_г − плотность дымовых газов местных сопротивлений, кг/м³

(79)

где θ_м.с − средняя температура газов местных сопротивлений, ˚С, по формуле

(80)

Определяем сопротивление направляющего аппарата, Па

(81)

где ω_на – скорость продуктов сгорания в направляющем аппарате, м/с

(82)

F- площадь направляющего аппарата, м²

(83)

θ_н.а − средняя температура газов в конвективном пучке, ˚С,

9 Выбор тягодутьевых устройств

Выбор дымососа

Для котлов паропроизводительностью 1 тонна и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дымососы. Выбор дымососа производится по формула источника [7].

Определяем производительность дымососа прямого действия по формуле

Характеристики

Список файлов курсовой работы