Тепловой расчет парового котла марки Е-75-40-ФБ

Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Топливо и продукты горения. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Выбор схемы топливосжигания. Проверочно-конструкторский расчет.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 23.05.2013
Размер файла 436,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

"Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина"

Кафедра ТЭС

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине "Теплоэнергетические установки

электрических станций"

на тему:

Тепловой расчет парового котла марки Е-75-40-ФБ

Выполнил: студент гр.3-43хх

Плотников И.А.

Руководитель: Шелыгин Б.Л.

Иваново 2013

Содержание

  • 1. Составление расчетно-технологической схемы трактов парового котла. выбор коэффицентов избытка воздуха
  • 2. Топливо и продукты горения
  • 3. Тепловой баланс парового котла. определение расчетного расхода топлива
  • 4. Выбор схемы топливосжигания
  • 5. Проверочный расчет топки
  • 6. Проверочный расчет фестона
  • 7. Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла
  • 8. Проверочно-конструкторский расчет пароперегревателя
  • 9. Проверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева
  • Список литературы

Задание

Для выполнения курсового проектирования по паровым котлам

Студенту III курса 43 х х группы ИВТ факультета Плотникову И.А.

Разработать курсовой проект котла по нижеследующим исходным данным:

Тип котла Е-75-40ФБ_____________________

Номинальная паропроизводительность ДК= 75 т/ч

Рабочее давление в барабане котла РК= 44 кгс/см2

Рабочее давление на выходе из пароперегревателя РПЕ= 40 кгс/см2

Температура перегретого пара tПЕ= 440°С

Температура питательной воды tПВ= 150°С

Температура уходящих газов tУХ= 160°С

Температура горячего воздуха tГВ= 240°С

Вид и марка топлива Шурабский Б2

1. Составление расчетно-технологической схемы трактов парового котла. выбор коэффицентов избытка воздуха

Приведем расчетно-технологическую схему трактов парового котла (см. рис.1).

Величину коэффициента избытка воздуха на выходе из топки; при использовании твердого топлива принимаем т''=1,2.

Для заданного парового котла находим значения присосов воздуха в газоходы:

Таблица 1.1

Элементы парового котла

Газоходы

Величина присоса

Топочная камера

Топка парового котла для газового топлива

0,1

Котельные пучки

Фестон

0

Пароперегреватели

Первичный пароперегреватель

0,03

Экономайзеры

Котлов Д>50 т/ч

0,02

Воздухоподогреватели (трубчатые)

Котлов Д>50 т/ч

0,03

Вычисляем величины коэффициентов избытка воздуха за каждым газоходом, а также их средние значения:

Таблица 1.2

№ п. /п.

Газоходы

Коэф. избытка воздуха за газоходом ''

Величина присоса

Средний коэф. избытка воздуха в газоходе

1

Топка и фестон

т''=ф'=т=1,2

т=0,1

т=т''=1,2

2

Паронагреватель

пе''=т''+пе=

=1,2+0,03=1,23

пе=0,03

пе= (пе''+т'') /2=

= (1,23+1,2) /2=1,215

3

Экономайзер

эк''=пе''+эк=

=1,23+0,02=1,25

эк=0,02

эк= (эк''+пе'') /2=

= (1,25+1,23) /2=1,24

4

Воздухоподогреватель

вп''=ух=эк''+вп=

=1,25+0,03=1,28

вп=0,03

вп= (ух+эк'') /2=

= (1,28+1,25) /2=1,265

2. Топливо и продукты горения

2.1) Вид топлива: каменный уголь Шурабский Б2:

Элементарный состав рабочей массы топлива, величину теплоты сгорания, выход летучих, температурную характеристику золы, теоретические объемы воздуха и продуктов горения берем из приложений П1 и П2 [1] См. список литературы в конце пояснительной записки.:

Элементарный состав рабочей массы топлива: Wp=29,5%; Ap=9,2%; Sкp=0,6%; Sop=0,4%; Cp=47,2%; Hp=2,2%; Np=0,5%; Op=10,4%;

Величина теплоты сгорания: Qнр=3870 ккал/кг;

Выход летучих веществ: Vг=33%;

Температурная характеристика золы: t1=1180C.

Рассчитываем приведенную влажность и зольность:

;

Для контроля проверим баланс элементарного состава:

Ср+ Hр+ Sр+ Nр+ Oр+ Aр+ Wр=100%

47,2%+2,2%+1%+0,5%+10,4%+9,2%+29,5%=100%

2.2) Теоретические объемы:

Воздуха: Vo=4,47 м3/кг

Продуктов горения: V (RO2) =0,89 м3/кг; Vo (N2) =3,53 м3/кг; Vo (H2O) =0,68м3/кг.

Заполним следующую таблицу:

Таблица 2.1. Объемы и массы продуктов горения, доли трехатомных газов и водяных паров, концентрация золы

№ п/п

Величина

Единицы

Vo=4,47 м3/кг; V (RO2) =0,89 м3/кг; Vo (N2) =3,53 м3/кг; Vo (H2O) =0,68 м3/кг;

Wp=29,5%; Ap=9,2%

Газоходы

Топка и фестон

Пароперегреватель

Экономайзер

Воздухоподогреватель

1

Коэф. избытка воздуха за газоходом ''

-

т''=1,2

пе''=

=1,23

эк''=

=1,25

вп''=

=1,28

2

Коэф. избытка воздуха средний в газоходе

-

т''=1,2

т=

=1,215

эк=

=1,24

вп=

=1,265

3

ЗА

М3/КГ

0,6944

-

-

0,7

СР

-

0,69547

0,69727

0,699

4

ЗА

М3/КГ

6,0084

-

-

6,3716

СР

-

6,07652

6, 1901

6,30355

5

ЗА

-

0,1481

-

-

0,1397

СР

-

0,1465

0,1438

0,1412

6

ЗА

-

0,11557

-

-

0,10986

СР

-

0,11445

0,11264

0,1109

7

ЗА

-

0,26367

-

-

0,24956

СР

-

0,26095

0,25644

0,2521

8

ЗА

КГ/КГ

7,9134

-

-

8,3804

СР

-

8,001

8,1469

8,2928

9

ЗА

КГ/КГ

0,011

-

-

0,0104

СР

-

0,0109

0,0107

0,0105

10

ЗА

КГ/М3

1,317

-

-

1,3153

СР

-

1,3167

1,3161

1,3156

2.3) Рассчитаем значения энтальпий воздуха и продуктов сгорания и сведем результаты в таблицу 2.2 Энтальпии воздуха и продуктов горения Jво и Jго берем из приложений П3 и П4 [1].

Величина энтальпии золы учитываем.

Таблица 2.2. Энтальпии воздуха и продуктов горения по газоходам парового котла

Газоход

Температура газов ,C

Jго, ккал/кг

Jво, ккал/кг

(''-1) Jво,

ккал/кг

Jзл,

ккал/кг

Jг= Jго+ (''-1) Jво,

ккал/кг

Jг= (Jг) i- (Jг) i+1,ккал/кг

Топка и фестон

(т'')

2200

4636

3626

725,2

-

5361,2

2100

4401

3448

689,6

-

5090,6

270,6

2000

4168

3269

653,8

-

4821,8

268,8

1900

3937

3091

618,2

-

4555,2

266,6

1800

3705

2912

582,4

-

4287,4

267,8

1700

3476

2738

547,6

-

4023,6

263,8

1600

3248

2564

512,8

-

3760,8

262,8

1500

3022

2389

477,8

-

3499,8

261

1400

2799

2215

443

-

3242

257,8

1300

2574

2041

408,2

-

2982,2

259,8

1200

2354

1871

374,2

-

2728,2

254

1100

2138

1702

340,4

-

2478,4

249,8

1000

1924

1532

306,4

-

2230,4

248

900

1711

1367

273,4

-

1984,4

246

Пароперегреватель

(пе'')

700

1295

1045

240,35

-

1535,35

600

1095

885

203,55

-

1298,55

236,8

500

901

730

167,9

-

1068,9

229,65

400

710

578

132,94

-

842,94

225,96

Экономайзер

(эк'')

500

901

730

182,5

-

1083,5

400

710

578

144,5

-

854,5

229

300

524

430

107,5

-

631,5

223

Воздухоподогр-ель

(вп''=ух)

300

524

430

120,4

-

644,4

200

345

284

79,52

-

424,52

219,88

100

170

141

39,48

-

209,48

215,04

3. Тепловой баланс парового котла. определение расчетного расхода топлива

3.1) Составляем тепловой баланс для установившегося состояния парового котла:

100=q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6

3.2) Для твердых топлив располагаемое тепло топлива: Qpp= Qнp=3870 ккал/кг.

3.3) Потери тепла с химическим (q3) и механическим (q4) недожогом определяем по табл.3.1 [1].

Для пылеугольных котлов с паропроизводительностью D=50-75 т/ч и каменных углей с Vг>28%: q3=0,5%,q4=1,5%.

3.4) Потерю тепла с уходящими газами находим по формуле:

Величину энтальпии уходящих газов Jух определяем линейной интерполяцией по табл.2.2 для заданной температуры уходящих газов:

3.5) Потерю тепла от наружного охлаждения котла (q5) находим по рис.3.1 [1]:

q5=f (D) =f (75) =0,75%

3.6) Потери с физическим теплом шлака (q6) не учитываем, т.к. величина

Ap<Qнp/100 (9,2<38,7).

3.7) КПД парового котла брутто находим по методу обратного баланса:

пк=100- (q2+ q3+ q4+ q5+q6) =100- (7,232+0,5+1,5+0,75+0) =90,018 %.

Рассчитаем коэффициент сохранения тепла по формуле:

3.8) Расход воздуха, подаваемого в топку, рассчитываем по формуле:

,

где Qпк - количество теплоты, полезно отданное в паровом котле.

Находим значения энтальпий перегретого пара iпе и питательной воды iпв:

По Рпе=40 кгс/см2 и tпе=440С iпе=789,8 ккал/кг.

Рпв=1,08Рб=1,08 44=47,52 кгс/см2б - давление в барабане котла).

По Рпв=47,52 кгс/см2 и tпв=150С iпв=151,6 ккал/кг.

кг/ч.

3.9) Определим расход фактически сгоревшего топлива с учетом механической неполноты горения:

кг/ч.

4. Выбор схемы топливосжигания

Схему топливосжигания выбирают в зависимости от марки и качества топлива. Подготовку твёрдых топлив к сжиганию осуществляют в системах пылеприготовления, технологическая схема которых в основном зависит от типа выбранной мельницы. Для парового котла производительностью 75 т/ч, работающем на каменном угле, рекомендуется применять две среднеходные мельницы (СМ) в системе пылеприготовления с прямым вдуванием пыли. Производительность каждой СМ должна составлять 60 % полного расхода топлива на паровой котёл (8243,83 кг/).

При сжигании каменных углей тип, число, схему расположения пылеугольных горелок на стенах топки, диаметры амбразур и площадь стен, не защищенных экранами, принимают по чертежам парового котла. В качестве горелки выбираем двухулиточнную ТКЗ. Для углей с выходом летучих веществ менее 28% скорость аэросмеси на выходе из горелки принимают 14-16 м\с, а для углей с выходом летучих веществ более 28% - 18-20 м\с; скорость вторичного воздуха 22-25 м\с. Поэтому мы принимаем скорость аэросмеси на выходе из горелки 19 м/с, так как выход летучих веществ у нас равен 33%.

паровой котел тепловой топливо

5. Проверочный расчет топки

Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов на выходе из топки m'' при заданных конструктивных размерах топки, которые определяют по чертежам парового котла.

1) Определение конструктивных размеров и характеристик топки.

Примечания к таблице 5.1:

ок принимают по таблице: для открытых гладкотрубных экранов, для каменных углей ок=0,45

Площадь стены топки

Fстт= Fстф+ Fстф'+2 Fстб+ Fстз+ Fстз'+ Fок=88,157+23,113+

+272,25+55,825+23,113+27,03=361,738 м2.

Угловой коэффициент экрана x определяем по номограмме 1а в зависимости от S/d и e/d для этого экрана. Угловой коэффициент экрана, закрытого огнеупорной массой, равен единице. Реальные условия работы экранов с учетом загрязнения их отложениями шлака и золы оценивают коэффициентом тепловой эффективности экранов: х, где - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения экранных труб или нанесения на них слоя огнеупорного материала, для неэкранированных стен топки принимают =0. Среднее значение коэффициента тепловой эффективности для топки в целом определяют по формуле:

Активный объём топочной камеры определяют по формуле:

м3

Эффективная толщина излучающего слоя:

м

Таблица 5.1

Конструктивные размеры и характеристики топочной камеры.

п/п

Наименование

величины

Обозначение

Единица

Источник

Или

Формула

Топочные экраны

Выходное

окно

Фронтовой

Боковой

Задний

Основная

часть

Под или

хол. вор.

Основная

часть

Под или

хол. вор.

1

Расчетная ширина экранированной стены

bст

м

Чертеж и эскиз

6,315

6,315

5,8

6,315

6,315

6,315

2

Освещенная длина стены

lст

м

Чертеж и эскиз

13,96

3,66

-

8,84

3,66

4,28

3

Площадь стены

Fст

м2

bст lст

88,157

23,113

72,25

55,825

23,113

27,03

4

Площадь участка, не закрытого экранами

Fстi

м2

Чертеж и эскиз

23,12

-

-

-

-

-

5

Наружный диаметр труб

d

м

Чертеж и эскиз

0,06

-

6

Число труб в экране

Z

шт.

Чертеж и эскиз

82

82

67

82

82

-

7

Шаг экранных труб

S

м

Чертеж и эскиз

0,075

0,075

0,085

0,075

0,075

-

8

Отн-ый диаметр труб

S/d

-

-

1,25

1,25

1,417

1,25

1,25

-

9

Расстояние от оси трубы до обмуровки

e

м

Чертеж и эскиз

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

-

10

Отн-ое расстояние до обмуровки

e/d

-

-

1,667

1,667

1,667

1,667

1,667

-

11

Угловой коэф. экрана

x

-

Номограмма 1а

0,98

0,98

0,97

0,98

0,98

1

12

Коэф., учитывающий загрязнения

-

Таблица 2.2 [2]

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

0,45

13

Коэф. тепловой эффективности экрана

-

x

0,441

0,441

0,4365

0,441

0,441

0,45

2) Расчёт теплообмена в топке

Расчёт основан на приложении теории подобия к топочным процессам. Расчётная формула связывает температуру газов на выходе из топки с критерием Больцмана Bo, степенью черноты топки и параметром М, учитывающим характер распределения температур по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температур пламени, который определяется схемой размещения и типом горелок.

При расчёте теплообмена используют в качестве исходной формулу:

,

где =+273 - абсолютная температура газов на выходе из топки, [K]; = +273 - температура газов, которая была бы при адиабатическом сгорании топлива, [K]; - критерий Больцмана, определяемый по формуле:

Из этих формул выводится расчётная формула для определения температуры газов на выходе из топки , которую мы будем определять в конце данного раздела.

Определяем полезное тепловыделение в топке и соответствующую ей адиабатическую температуру горения :

,

где количество тепла, вносимое в топку с воздухом определяют по формуле:

,

где - энтальпия теоретического объема холодного воздуха, ккал/кг. Определяем по таблице 2.2 при температуре холодного воздуха :

- энтальпия теоретического объема горячего воздуха, поступающего в топку, ккал/кг. Определяем по таблице 2.2 при заданной температуре горячего воздуха :

- присос в пылесистему, берется из таблицы. Для пылесистем прямого вдувания с молотковыми или среднеходными мельницами при работе под разрежением

Теперь мы можем посчитать а затем :

Полезное тепловыделение в топке соответствует энтальпии газов , которой располагали бы при адиабатическом сгорании топлива, т. е ; отсюда по таблице 2.2 с помощью интерполяции находим температуру, соответствующую этой энтальпии:

Параметр М, характеризующий температурное поле по высоте топки, определяют по формуле:

,

где А и В - опытные коэффициенты, значения которых принимаем: А=0,59; В=0,5 (при камерном сжигании каменных углей).

Относительное положение максимума температур факела в топке определяют по формуле:

где - относительный уровень расположения горелок, представляющий собой отношение высоты расположения осей горелок (от пода топки или середины холодной воронки) к общей высоте топки (от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна из топки, т.е. ); - поправка на отклонение максимума температур от уровня горелок, принимаемая по таблице: в пылеугольных топках с вихревыми или прямоточными горелками при фронтальном или встречном их расположении Определим по очереди , и по вышеприведенным формулам:

Степень черноты топки ат и критерий Больцмана В0 зависят от искомой температуры газов на выходе .

В камерных топках для сжигания каменных углей принимаем , этой температуре соответствует

Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания определяют по формуле:

Степень черноты топки определяют по формуле:

,

где - эффективная степень черноты факела.

При камерном сжигании твердых топлив основными излучающими компонентами пламени являются трехатомные газы (СО2 и Н2О) и взвешенные в них частицы золы и кокса. В этом случае степень черноты факела определяется по формуле:

,

где - эффективная толщина излучаемого слоя в топке; - давление в топке, для паровых котлов, работающих без наддува = 1 кгс/см2.

Коэффициент ослабления лучей топочной средой определяют по формуле:

,

где: определяем по номограмме 3: ;

- коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, определяем по

номограмме 4: ;

-массовая концентрация золы в дымовых газах: ;

- коэффициент ослабления лучей коксовыми частицами

1 и 2 - безразмерные величины, учитывающие влияние концентрации коксовых частиц в факеле, которые зависят от рода топлива (1) и способа его сжигания (2). Для топлив, рекомендованных для курсового проекта 1=0,5, при камерном сжигании 2=0,1.

Найдем :

Далее найдем эффективную степень черноты факела :

Наконец, найдем степень черноты топки :

Сосчитаем температуру газов на выходе из топки:

Определяем количество тепла, переданное излучением в топке:

;

определили с помощью интерполяции

Определим тепловые нагрузки топочной камеры:

Удельное тепловое напряжение объёма топки:

Величина не должна превышать , это условие выполняется.

Удельное тепловое напряжение сечения топки в области горелок:

Величина не должна превышать , это условие выполняется.

6. Проверочный расчет фестона

В котле, разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен четырёхрядный испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона.

Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е. на выходе из топки .

По чертежам парового котла составляем таблицу:

Таблица 6.1

Конструктивные размеры и характеристики фестона.

Наименование величин

Обозн.

Разм-ть

Ряды фестона

Для всего фестона

1

2

3

4

Наружный диаметр труб

d

м

0,06

Количество труб в ряду

z1

-

20

21

20

21

-

Длина трубы в ряду

li

м

4,8

4,96

5,04

5,24

-

Поперечный шаг труб

S1

м

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Продольный шаг труб

S2

м

-

0,25

0,25

0,25

0,25

Угловой коэф. фестона

Хф

-

-

-

-

-

1

Расположение труб

Шахматное

Расчётная поверхность нагрева

H

м2

18,096

19,634

19,001

20,74

81,345

Высота газохода

ai

м

4,88

4,72

-

Ширина газохода

b

м

6,315

6,315

6,315

6,315

-

Площадь живого сечения

F

м2

25,297

23,86

24,5784

Относительный поперечный шаг труб

S1/d

-

5

5

5

5

5

Относительный продольный шаг труб

S2/d

-

-

4,167

4,167

4,167

4,167

Эффективная толщина излучающего слоя

Sф

м

-

-

-

-

1,3784

Принимаем Хф = 1, тем самым увеличиваем конвективную поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), что существенно упрощает расчёт.

По S1ср и S2ср определяем эффективную толщину излучающего слоя фестона Sф:

Расположение труб в пучке - шахматное, омывание газами - поперечное (угол отклонения потока от нормали не учитываем). Высоту газохода определяем в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Ширина газохода одинакова для всех рядов фестона, её определяем как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов.

Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду:

Fi = aib - Z1 liпрd,

где liпр - длина проекции трубы на плоскость сечения, проходящую через ось труб рассчитываемого ряда, м.

Для нашего фестона определяем площадь живого сечения для первого ряда Fвх и для последнего Fвых, а затем усредняем для фестона в целом.

Fвх=4,886,315-204,60,06=25,2972 м2;

Fвых=4,726,315-214,720,06=23,8596 м2;

Fср находим как среднее арифметическое между F1 (Fвх) и F4 (Fвых). Fср=24,5784 м2.

Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т. е гибов в пределах фестона:

Нi = dZ1i li,

где Z1i - число труб в ряду; li - длина трубы в ряду по её оси.

Н1=3,140,06204,8=18,0956 м2;

Н2=3,140,06214,96=19,634 м2;

Н3=3,140,06205,04=19,001 м2;

Н4=3,140,06215,24=20,7425 м2.

Расчётная поверхность нагрева фестона определяют как сумму поверхностей всех рядов:

Нф = Н1 + Н2 + Н3 + Н4 = 18,0956+19,634+19,001+20,7425 = 77,473 м2;

Дополнительная поверхность экранов (Ндоп):

Ндоп = FстX= 3,9915250,97 = 3,87178 м2;

Общая поверхность нагрева фестона:

Н'фф+ Ндоп=77,473+3,87178=81,345 м2.

Составляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона (табл.6.2).

Ориентировочно принимаем температуру газов за фестоном на ниже, чем перед ним: . Этой температуре соответствует энтальпия газов на выходе из фестона

Таблица 6.2

Наименование величин

Обозначение

Размерность

Величина

Температура газов перед фестоном

0С

1129,8024

Энтальпия газов перед фестоном

ккал/кг

2552,8463

Объёмы газов на выходе

из топки при т

м3/кг

6,0084

Объёмная доля водяных паров

-

0,11557

Объёмная доля трёхатомных газов

-

0,26367

Концентрация золы в газоходе

кг/кг

0,011

Температура состояния насыщения при давлении в барабане

0С

256

По уравнению теплового баланса определяем тепловосприятие фестона (балансовое):

Уравнение теплопередачи для всех поверхностей нагрева записывают в следующем виде:

,

где k - коэффициент теплопередачи (), t - температурный напор (0С), Н - расчётная поверхность нагрева (м2), Bр - расчетный расход топлива (кг/ч). Нам неизвестны коэффициент теплопередачи и температурный напор. Определим коэффициент теплопередачи:

При сжигании твердых топлив и шахматном расположении труб коэффициент теплопередачи определяют по формуле:

где -коэффициент теплоотдачи конвекцией (); -коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке (); = 1, - коэффициент загрязнения.

Для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока в каждой поверхности нагрева по формуле:

.

В этой формуле - средняя температура газов для фестона, , - площадь живого сечения для прохода газов (берем из табл.6.1.), .

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб считается по формуле:

,

где - коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяемый только диаметром труб и скоростью потока газа или воздуха, - поправка на число рядов труб по ходу газа или воздуха, - поправка на компоновку трубного пучка, - поправка на изменение физических свойств газа или воздуха в зависимости от средней температуры потока и объемной доли водяных паров в дымовых газах. Все эти коэффициенты определяем по номограммам:

Находим

Для нахождения по формуле используем номограммы и степень черноты продуктов горения : .

Для запылённого потока , где и уже известны, а и найдем по номограммам:

, .

. Найдем :

.

Теперь надо найти по номограмме 19. Но перед этим надо найти температуру загрязнения стенки по приближенной формуле: По номограмме найдем . Теперь мы можем найти коэффициент теплоотдачи излучением газового объема в трубном пучке:

.

Определим коэффициент теплоотдачи от газов к стенке :

.

Найдем коэффициент загрязнения по формуле:

,

где - исходный коэффициент загрязнения (по экспериментальным данным), зависящий от скорости газов и относительного продольного шага труб; - поправка на диаметр; - поправка на фракционный состав золы; - поправка на эксплуатационные условия.

Найдем по номограмме: . Найдем по номограмме: . Определим поправку по справочной таблице. Так как у нас каменный уголь, то .

Рассчитаем коэффициент загрязнения:

Теперь мы можем найти коэффициент теплопередачи :

Для того чтобы найти по уравнению теплопередачи, осталось найти температурный напор :

где - средняя температура в фестоне (греющей среде), а - средняя температура в барабане (обогреваемой среде). Обе температуры нам известны: , . Найдем температурный напор:

Определяем тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи:

Определим, на сколько процентов отличаются между собой тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи:

Расхождения между составили менее 5%, значит окончательное расчетное значение , энтальпия газов за фестоном Тепловосприятие фестона:

.

7. Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла

Тепловосприятие пароперегревателя

При выполнении расчёта в целях уменьшения ошибок и связанных с ними пересчётов до проведения поверочно-конструкторских расчётов пароперегревателя целесообразно определить тепловосприятия этих поверхностей по уравнениям теплового баланса и свести тепловой баланс по паровому котлу в целом.

Тепловосприятия пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнениям теплового баланса рабочего тела (пара, воздуха), а тепловосприятие экономайзера - по уравнению теплового баланса теплоносителя (продуктов сгорания).

Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле:

Находим энтальпию перегретого пара (iпе) при Pпе=40 кгс/см2 и tпе=440oC: iпе=789,8 ккал/кг;

Находим энтальпию сухого насыщенного пара (iн) при Pб=44 кгс/см2 и температуре насыщения: iн=668,2 ккал/кг;

iпо-съем тепла в пароохладителе, служащем для регулирования температуры перегретого пара, принимаем iпо =15 ккал/кг;

ккал/кг

Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счёт излучения факела топки, принимаем для упрощения расчётов равным нулю (Qпел =0), а угловой коэффициент фестона Хф=1.

В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя численно совпадает с тепловосприятием конвекцией: Qпек = Qпе=757,0037 ккал/кг. Для газохода пароперегревателя уравнение теплового баланса теплоносителя (дымовых газов) имеет вид:

.

Это уравнение решают относительно искомой энтальпии газов за пароперегревателем:

ккал/кг.

Полученное значение энтальпии газов за пароперегревателем позволяет определить температуру дымовых газов за ним C.

2) Тепловосприятие воздухоподогревателя (ВЗП)

Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по уравнению теплового баланса рабочего тела (воздуха), т.к. температура горячего воздуха (после воздухоподогревателя) задана. Тепловосприятие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. В случае предварительного подогрева воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, за счет рециркуляции горячего воздуха, тепловосприятие воздухоподогревателя равно:

Jгвo =342,4 ккал/кг;

Так как топливо твердое и влажное (), то температура воздуха на входе в воздухоподогреватель: tв'=55C ккал/кг. вп - отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:

рц - отношение объёма рециркуляции в воздухоподогревателе горячего воздуха к теоретически необходимому:

.

Определим тепловосприятие ВЗП:

.

Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (продуктам сгорания) имеет вид:

.

Уравнение решаем относительно Jэк'':

,

где Jух - энтальпия уходящих газов Jух=338,504 ккал/кг;

Jпрсo - энтальпия теоретического объёма воздуха, которую находим при температуре присасываемого воздуха tпрс, который через неплотности поверхности перетекает с воздушной стороны на газовую за счет разности статистических давлений.

;

ккал/кг.

Находим энтальпию газов за экономайзером:

Полученное значение энтальпии газов за экономайзером позволяет определить температуру дымовых газов за ним: .

3) Тепловосприятие водяного экономайзера

Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

4) Определение невязки теплового баланса

Определяем невязку теплового баланса парового котла:

Qpp=3870 ккал/кг; пк=90,018%; Qл=1652,603 ккал/кг; Qпекб=757,0037 ккал/кг; q4=1,5%

ккал/кг;

;

ошибки нет, расчет выполнен правильно.

8. Проверочно-конструкторский расчет пароперегревателя

Целью проверочно-конструкторского расчёта пароперегревателя является определение его поверхности нагрева при известных тепловосприятиях, конструктивных размерах и характеристиках. Тепловосприятие пароперегревателя определено ранее, конструктивные размеры и характеристики поверхности заданы чертежом. Решением уравнения теплопередачи определяют требуемую (расчётную) величину поверхности нагрева пароперегревателя, сравнивают её с заданной по чертежу и принимают решение о внесении конструктивных изменений в поверхность.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя
Таблица 8.1

Наименование величины

Обозначение

Единица

Номер

ступени по

ходу газа (1)

Номер ступени по ходу газа (2)

Весь п/п

Наружный диаметр труб

d

м

0,038

0,038

0,038

Внутренний диаметр труб

dвн

м

0,032

0,032

0,032

Число труб в ряду

Z1

шт.

72

72

-

Число рядов по ходу газов

Z2

шт.

14

4

18

Средний поперечный шаг труб

S1

м

0,1125

0,09

0,10125

Средний продольный шаг труб

S2

м

0,0923

0,1

0,09615

Средний относительный поперечный шаг труб

S1/d

-

2,96

2,3684

2,6642

Средний относительный продольный шаг труб

S2/d

-

2,429

2,6316

2,53

Расположение труб

-

-

Коридорное

Характер взаимного движения сред

-

-

Смешанный ток

Длина трубы змеевика

l

м

35,32

8,56

-

Поверхность, примыкающая к стене

Fст х

м2

7,25

6,896

22,456

Поверхность нагрева

H

м2

310,6675

80,4726

391,1401

Высота газохода на входе

a'

м

4,28

2,44

-

Высота газохода на выходе

a''

м

2,6

2,44

-

Ширина газохода

b

м

6,315

6,315

6,315

Площадь живого сечения для прохода газов на входе

F'

м2

20,024

9,3894

-

То же на выходе

F''

м2

9,41484

9,3894

-

То же среднее

Fcp

м2

12,7842

9,4021

11,9033

Средняя эффективная толщина излучающего слоя

S

м

-

-

0,25937

Глубина газов. объема до пучка

lоб

м

0,84

0,4

1,24

Глубина пучка

ln

м

1,2

0,3

1,5

Количество змеевиков, вкл. параллельно по пару

m

шт.

72

72

72

Живое сечение для прохода пара

f

м2

0,0579

0,0579

0,0579

Целесообразность разделения пароперегревателя на ступени обычно определяют характером взаимного движения сред (газов и пара) и размещением между ступенями пароохладителей. Пароперегреватель парового котла Е-75-40 следует разделять на ступени. Поверхность нагрева пароперегревателя определяют по наружному диаметру труб, полной длине змеевика (с учётом гибов) l и числу труб в ряду (поперёк газохода) Z1. В неё также включается поверхность труб, примыкающих к обмуровке, называемая дополнительной, которую определяют как произведение площади стены (потолка) Fст, занятой этими трубами, на угловой коэффициент х, определяемый по номограмме на основании соотношений S1/d и е/d причём е/d r/d =0,5 х=0,7.

Таким образом, поверхность нагрева определяем по формуле:

Глубину газового объёма до пучка () каждой ступени и глубину пучка () определяем по рекомендациям и чертежу:

По средним значениям шагов для пароперегревателя и среднему диаметру находим эффективную толщину излучающего слоя:

Площади живого сечения для прохода газов на входе и выходе определяют для пароперегревателя в целом по формулам:

где и - длины проекций первого и последнего ряда труб на соответствующую (входную и выходную) плоскость сечения.

Площади среднего живого сечения для первой и второй ступени пароперегревателя:

м2

м2

Площадь среднего живого сечения для прохода газов:

м2

Площадь среднего живого сечения для прохода пара:

м2

м2

м2

Составляем таблицу исходных данных проверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:

Таблица 8.2

Наименование величины

Обозначение

Единица

Величина

Температура газов до п/п

''ф

С

1050

Температура газов за п/п

''пе

С

723,462

Температура пара в состоянии насыщения

tн

С

255

Температура перегретого пара

tпе

С

440

Средний удельный объем пара в п/п

ср

м3/кг

0,06315

Тепловосприятие конвективное по балансу

Qкпе

ккал/кг

757,0037

Средний объем газов в п/п (при песр)

Vг

м3/кг

6,07652

Объемная доля водяных паров

rH20

-

0,11445

Суммарная объемная доля 3хатомных газов

rп

-

0,26095

Массовая концентрация золы

кг/кг

0,0109

Средний удельный объём пара находят с использованием по удельным объёмам пара в состоянии насыщения и перегретого пара: н=0,04599 м3/кг, пе=0,0803 м3/кг

Все остальные величины определены ранее. Коэффициент теплопередачи определяют для пароперегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц. Коэффициент теплопередачи от газов к стенке будем определять по формуле:

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определим по формуле:

,

где к - коэффициент теплоотдачи конвекцией;

л - коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке;

- коэффициент тепловой эффективности поверхности; = 1.

Для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб к рассчитаем среднюю скорость газового потока:

При поперечном омывании коридорных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяем по номограмме (для пользования номограммой необходимо определить среднюю температуру газов в пароперегревателе:

):

н=56 ккал/м2чоС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=0,96; Сs=1; к = нСzСфСs = 5610,961 = 53,76 ккал/м2чоС. Для нахождения л используем номограммы и степень черноты продуктов горения `a':

Для незапылённой поверхности kpS = (kгrn+kзлзл) Sp, где р = 1кгс/ см2; rn=0,26095; S=0,25937 м; рnS = rnS = 0,260950,25937 = 0,06768

По номограмме находим kг = 2; kзл = 8;

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

tпеср= (440+255) /2=347,5, tз = tпеср + (80100) = 347,5+ 92,5 = 440 оС;

По номограмме находим н=150 ккал/м2чоС;

л =на =1500,146135=21,92025 ккал/м2чоС;

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:

,

где Тк - температура газов в объёме камеры, (К); lоб и lп - соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А - коэффициент: при сжигании каменных углей А=0,4.

Определим , а затем и :

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в пароперегревателе определяем по номограмме, при средних значениях давления (), температуры () и скорости пара ():

При этих значениях: Сd = 0,9667, н = 1166,67 ккал/м2чоС; 2 = нСd = 1166,670,9667 = =1127,817 ккал/м2чоС;

Теперь мы можем рассчитать коэффициент теплопередачи:

,

где

- коэффициент тепловой эффективности поверхности, при сжигании каменных углей .

Посчитаем температурный напор по формуле:

,

Так как мы имеем пароперегреватель с параллельно-смешанным током, коэффициент определяем по номограмме 30 по безразмерным параметрам P и R, которые рассчитываем по формулам:

,

где б - полный перепад температур той среды, где он больше, чем перепад второй среды м

По номограмме находим =0,99. Определим температурный напор:

Определим расчётную поверхность:

Рассчитаем невязку:

Невязка незначительна, следовательно, конструктивных изменений не вносим.

9. Проверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева

Расчёт водяного экономайзера

С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта экономайзера составляем таблицу исходных данных:

Таблица 9.1

Наименование величины

Обозначение

Единица

Величина

Температура газов до экономайзера

''пе

С

723,462

Температура газов за экономайзером

''эк

С

312,18

Температура питательной воды

tпв

С

150

Давление питательной воды перед экономайзером

Р'эк

кгс/см2

47,52

Энтальпия питательной воды

iпв

ккал/кг

151,55

Тепловосприятие по балансу

Qбэк

ккал/кг

926,8306

Средний объем газов при среднем избытке воздуха

Vг

м3/кг

6, 1901

Объемная доля водяных паров

rH20

-

0,11264

Суммарная объемная доля 3хатомных газов

rп

-

0,25644

Массовая концентрация золы в газоходе

кг/кг

0,0107

Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимаем Рэк = 1,08Рб=1,0844=47,52 кгс/см2.

Предварительно определяем 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 - пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях

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

При указанной схеме включения пароохладителя:

По iэк = 166,5 ккал/кг и Рэк = 47,52 кгс/см2 находим tэк = 164,57 0С;

Так как iэк = 333,795 ккал/кг больше, чем энтальпия воды в состоянии насыщения (), то принимаем . В этом случае у нас экономайзер кипящего типа.

Определим паросодержание на выходе из экономайзера по формуле:

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

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры экономайзера
Таблица 9.2

Наименование величины

Обозначение

Единица

Величина

Наружный диаметр труб

d

м

0,032

Внутренний диаметр труб

dвн

м

0,026

Число труб в ряду

Z1

шт.

19

Число рядов походу газов

Z2

шт.

76

Поперечный шаг труб

S1

м

0,1

Продольный шаг труб

S2

м

0,055

Относительный поперечный шаг труб

S1/d

-

3,125

Относительный продольный шаг труб

S2/d

-

1,719

Расположение труб

-

-

Шахматное

Характер взаимного движения сред

-

-

Противоток

Длина горизонтальной части петли змеевиков

м

5,92

Длина проекции одного ряда труб на горизонтальную плоскость сечения

м

6

Длина трубы змеевика

м

231,353

Поверхность нагрева ЭКО по чертежу

Hэк. ч.

м2

883,809

Глубина газохода

a

м

2

Ширина газохода

b

м

6,7

Площадь живого сечения для прохода газов

Fг

м2

9,752

Средняя эффективная толщина излучающего слоя

S

м

0,168

Суммарная глубина газовых объемов до пучков

м

4,2

Суммарная глубина пучков труб

м

4,32

Количество змеевиков, включенных параллельно по воде

m

шт.

38

Живое сечение для прохода воды

f

м2

0,02

Длину трубы змеевика определили по формуле:

Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании его газами определили по формуле:

,

где - длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м;

Площадь живого сечения для прохода воды:

,

где

- количество змеевиков, включенных параллельно по воде.

Поверхность нагрева экономайзера рассчитали по формуле:

Средняя эффективная толщина излучающего слоя:

Проверим скорость продуктов сгорания на входе в экономайзер:

Скорость газов на входе в экономайзер не выше допустимой (14 м/с).

Проверим скорость воды на входе в экономайзер:

В этой формуле - удельный объем питательной воды на входе в экономайзер, значение взято по таблице удельных объемов и энтальпий воды при и .

Коэффициент теплопередачи для экономайзера определяется по формуле

,

где - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, - коэффициент загрязнения.

Найдем :

- поправка на эксплуатационные условия, берется из таблицы: ;

- поправка на диаметр; ;

- исходный коэффициент загрязнения, находится по номограмме. Для нахождения этого коэффициента находим среднюю скорость газов в экономайзере:

,

- средняя температура в экономайзере,

.

Находим

: ;

- поправка на фракционный состав золы. Находим :

.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяется по формуле:

,

где

к - коэффициент теплоотдачи конвекцией; л-коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке и свободных от труб газовых объемов до пакетов трубных пучков; = 1.

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

н=63 ккал/м2чоС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=0,99; Сs=1;

к = нСzСфСs = 6310,991 = 62,37 ккал/м2чоС.

определяется по формуле:

,

где

- коэффициент теплоотдачи излучением газового объема в трубном пучке; - температура газов в объеме камеры. находится по формуле:

где

- степень черноты продуктов горения, находится по формуле:

.

Для запылённого потока

,

где и уже известны, а и найдем по номограммам:

, .

.

Найдем :

.

Теперь надо найти по номограмме 19. Но перед этим надо найти температуру загрязнения стенки по приближенной формуле:

По номограмме найдем

.

Теперь мы можем найти коэффициент теплоотдачи излучением газового объема в трубном пучке:

Найдем температуру газов в объеме камеры :

Определим :

А - коэффициент, при сжигании каменных углей он равен 0,4.

Теперь мы можем найти сначала , а затем и :

Определяем температурный напор:

У нас экономайзер кипящего типа, следовательно:

Принимаем

находим температурный напор по формуле:

Определим расчётную поверхность экономайзера:

Определим невязку:

Невязка > 2% вносим конструктивные изменения.

Найдем требуемую длину змеевика:

Следовательно, принимаем Z2к равное 80.

Вычислим высоту пакета экономайзера:

hэк = (Z2к - 1) S2 = (80-1) 0,055=4,345 м >1,5 м

Число пакетов:

n =hэк /1,5=4,345/1,5=2,897примем 3 пакета.

Вычислим высоту двух одинаковых пакетов:

hэк'= (27-1) м

Вычислим высоту третьего пакета:

hэк''= (26-1) м

Высота экономайзера:

hэк =hпэк+0,55 (n-1) = м

Расчет закончен. Расчёт воздушного подогревателя. 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
Таблица 9.3

Наименование величины

Обозначение

Единица

Величина

Наружный диаметр труб

d

м

0,04

Внутренний диаметр труб

dвн

м

0,037

Число труб в ряду (поперек движения воздуха)

Z1

шт.

104

Число рядов по ходу воздуха

Z2

шт.

38

Поперечный шаг труб

S1

м

0,06

Продольный шаг труб

S2

м

0,042

Относительный поперечный шаг труб

S1/d

-

1,5

Относительный продольный шаг труб

S2/d

-

1,05

Расположение труб

-

-

Шахматное

Характер омывания труб газами

-

-

Продольное

Характер омывания труб воздухом

-

-

Поперечное

Число труб, включенных параллельно по газам

Z0

шт.

3952

Площадь живого сечения для прохода газов

Fг

м2

4,25

Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха

b

м

6,69

Высота одного хода по воздуху (заводская)

hх

м

2,66

Площадь живого сечения для прохода воздуха (заводская)

Fв

м2

6,73

Поверхность нагрева ВЗП

Hвп

м2

3812,5

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.

Расчётным путем определим число труб, включенных параллельно по газам:

Z0=Z1Z2=10438=3952

Площадь живого сечения для прохода газа:

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

Поверхность нагрева ВЗП:

С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта воздухоподогревателя составляем таблицу исходных данных:

Таблица 9.4

Наименование величины

Обозначение

Единица

Величина

Температура газов до воздухоподогревателя

''эк

С

312,18

Температура газов за воздухоподогревателем

ух

С

160

Температура воздуха до воздухоподогревателя

t'в

С

55

Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя

t''в=tгв

С

240

Объем газов при среднем коэффициенте избытка воздуха

Vг

м3/кг

6,30355

Теоретический объем воздуха

Vо

м3/кг

4,47

Отношение объема воздуха за воздухоподогревателем к теор. необходимому

''вп

-

1,06

Отношение объема рециркулирующего воздуха к теор. необходимому

рц

-

0,1473

Объемная доля водяных паров

rH2O

-

0,1109

Тепловосприятие воздухоподогревателя по балансу

Qбвп

ккал\кг

323,726

Находим скорости газов и воздуха:

где

- средняя температура воздуха.

Проверим соотношение скоростей газов и воздуха:

Следовательно, уточняем необходимую высоту хода воздуха. Для этого задаемся необходимой скоростью воздушного потока:

Определяем необходимую площадь живого сечения для прохода воздуха:

Находим необходимую высоту хода по воздуху и принимаем ее за исходную:

Определяем поверхность нагрева воздухоподогревателя:

Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя определяется по формуле:

,

где = 0,75 - коэффициент использования поверхности нагрева.

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

При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяем по номограмме 14: н=30 ккал/м2чоС; добавочные коэффициенты: Сф=1,14; Сl=1 к = нСфСl = 301,141 = =34,2 ккал/м2чоС.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху для воздухоподогревателя определяется по формуле:

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяем по номограмме 13: н= 53 ккал/м2чоС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=0,956; Сs=1,02;

к = нСzСфСs = 5310,9561,02 = 51,6814 ккал/м2чоС.

Определим коэффициент теплопередачи :

Определим температурный напор:

найдем температурный напор для противотока:

Так как у нас более сложная схема (не чистый противоток), то необходимо по номограмме и по безразмерным параметрам определить поправочный коэффициент . Сначала находим безразмерные параметры и :

По номограмме находим: = 0,947.

Найдем температурный напор с учетом этой поправки:

Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка < 10% конструктивных изменений вносить не требуется.


Подобные документы

  • Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011

  • Назначение, конструкция и рабочий процесс котла парового типа КЕ 4. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и расход топлива. Тепловой расчет топочной камеры, конвективного пучка, теплогенератора, экономайзера.

    курсовая работа [182,6 K], добавлен 28.08.2014

  • Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014

  • Выбор расчетных температур и способа шлакоудаления. Расчет энтальпий воздуха, объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет КПД парового котла и потерь в нем. Тепловой расчет поверхностей нагрева и топочной камеры. Определение неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [392,1 K], добавлен 13.02.2011

  • Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.

    курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011

  • Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011

  • Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Определение расчётного расхода топлива. Определение конструктивных размеров и характеристик топки. Расчёт фестона и хвостовых поверхностей нагрева.

    курсовая работа [153,7 K], добавлен 12.01.2011

  • Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.

    курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011

  • Определение необходимой тепловой мощности парового котла путем его производительности при обеспечении установленных температуры и давления перегретого пара. Выбор способа шлакоудаления, расчет объемов воздуха, продуктов сгорания и неувязки котлоагрегата.

    курсовая работа [464,7 K], добавлен 12.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.