Проект парового котла з природною циркуляцією

Прототип

ГМ-50-1

Паливо

Природний газ

трубопроводу

Уренгой-Вужгород

Паропродуктивність , т/год

50

Тиск перегрітої пари , МПа

4

Температура перегрітої пари

440

Температура гарячого повітря

270

Температура димових газів на виході з котельної установки

125

Температура живильної води на вході в економайзер

165

Температура повітря в навколишньому середовищі

30

Продувка P, %

2,5

Назва газопроводу

Склад газу по об'єму, %

Нижча теплота згоряння,

Уренгой-Вужгород

98,9

0,12

0,01

0,01

0,06

0,9

35,59

Величина

Поз-на-чен-ня

Розрахункова формула

Резуль-тат,

Теоретична кількість сухого повітря, необхідного для повного спалювання палива

9,440746

Tеоретичний об'єм азота

7,467189

Теоретичний об'єм трьохатом-них газів

0,9927

Теоретичний об'єм водяної пари

2,146896

Теоретичний об'єм продуктів згорання

10,606785

Газохід, поверхня нагріву

Коефіцієнт надлишку повітря за поверхнею або газоходом,

Присос повітря в газоході або поверхні нагріву,

Топка

=1,1

= 0,08

Фестон

=1,1

= 0

Стельовий пароперегрівач

=1,1

= 0

Пароперегрівач

=1,115

= 0,015

Водяний економайзер

=1,195

= 0,08

Повітропідігрівник

=1,255

= 0,06

Назва величини
та розрахункова формула

Топка,

Фестон,

С.П.П.

Паро-перегрівач

Водяний економайзер

Повітро-підігрівник

Коефіцієнт надлишку повітря

1,1

1,115

1,195

1,255

Середній коефіцієнт надлишку повітря поверхні нагріву

1,1

1,1075

1,155

1,225

Дійсний об'єм водяних парів

2,1621

2,1632

2,1705

2,1811

Повний об'єм газів

11,5661

11,6380

12,0937

12,7652

Об'ємна частка

0,0858

0,0853

0,0821

0,0778

Об'ємна частка

0,1869

0,1859

0,1795

0,1709

Сумарна частка та

0,2728

0,2712

0,2616

0,2486

Частини газового тракту і коефіцієнти надлишку повітря

Топка/Фестон/

C.П.П

Пароперегрівач

Водяний економайзер

Повітро-підігрівник

І

?І

І

?І

І

?І

І

?І

100

1246,18

1462,68

1587,30

-

1605,99

-

1705,69

-

1780,46

-

200

2511,24

2948,52

3199,64

1612,34

3237,31

1631,32

3438,21

1732,52

3588,89

1808,43

300

3804,62

4476,07

4856,53

1656,89

4913,60

1676,29

5217,97

1779,76

5446,25

1857,36

400

5116,88

6045,53

6557,22

1700,69

6633,97

1720,37

7043,32

1825,35

7350,34

1904,09

500

6457,47

7651,58

8297,33

1740,11

8394,19

1760,22

8910,79

1867,46

9298,23

1947,90

600

7835,82

9292,75

10076,33

1779,00

10193,87

1799,68

10820,73

1909,95

11290,88

1992,65

700

9242,49

10976,79

11901,03

1824,70

12039,67

1845,80

12779,07

1958,34

13333,62

2042,74

800

10668,04

12755,04

13821,85

1920,81

13981,87

1942,20

14835,31

2056,24

15475,39

2141,77

900

12093,60

14490,34

15699,70

1877,86

15881,11

1899,24

16848,59

2013,28

17574,21

2098,82

1000

13556,91

16298,58

17654,27

1954,57

17857,63

1976,52

18942,18

2093,59

19755,60

2181,38

1100

15057,99

18110,79

19616,59

1962,32

19842,46

1984,83

21047,10

2104,92

21950,58

2194,99

1200

16559,07

19929,09

21584,99

1968,40

21833,38

1990,92

23158,11

2111,00

24151,65

2201,07

1300

18230,08

21800,90

23623,91

2038,91

23897,36

2063,98

25355,77

2197,66

26449,57

2297,92

1400

19598,99

23709,69

25669,59

2045,68

25963,58

2066,22

27531,49

2175,73

28707,43

2257,86

1500

21137,83

25603,64

27717,43

2047,84

28034,49

2070,92

29725,52

2194,03

30993,79

2286,36

1600

22686,11

27528,62

29797,23

2079,80

30137,52

2103,03

31952,41

2226,89

33313,58

2319,79

1700

24224,95

29467,14

31889,64

2092,41

32253,01

2115,49

34191,01

2238,60

35644,51

2330,93

1800

25763,80

31423,87

34000,25

2110,61

34386,71

2133,69

36447,81

2256,80

37993,64

2349,13

1900

27349,84

33400,85

36135,83

2135,59

36546,08

2159,38

38734,07

2286,26

40375,06

2381,42

2000

28926,45

35369,11

38261,75

2125,92

38695,65

2149,57

41009,77

2275,70

42745,35

2370,29

2100

30578,58

37360,80

40418,65

2156,90

40877,33

2181,68

43323,62

2313,85

45158,33

2412,98

2200

32089,10

39358,92

42567,83

2149,18

43049,17

2171,84

45616,30

2292,68

47541,64

2383,31

2300

33712,90

41361,47

44732,76

2164,93

45238,46

2189,29

47935,49

2319,19

49958,26

2416,62

2400

35308,39

43374,63

46905,47

2172,70

47435,09

2196,64

50259,76

2324,28

52378,27

2420,00

2500

36913,32

45386,63

49077,96

2172,49

49631,66

2196,57

52584,73

2324,96

54799,53

2421,26

Величина

Одини-ця виміру

Резуль-тат

Найменування

Позна-чення

Формула або спосіб розрахунку

1

2

3

4

5

Теплота палива, що мається

35590

Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння

Таблиця 4.6. Расчётные характеристики камерных топок при D>21 кг/с [2]

%

0,5

Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння

Таблиця 4.6. Расчётные характеристики камерных топок при D>21 кг/с [2]

%

0

Втрата теплоти від зовнішнього охолодження

Рис. 3-1, стор.17 [3]

%

0,78

Температура газів, що відходять

Таблиця 1.6. Температура подогрева воздуха, стор.16 [2]

oC

125

Ентальпія газів, що відходять

f(), Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

2232,56

Температура повітря в котельній

За умовою

oC

30

Ентальпія повітря в котельній

f(),Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

368,19

Втрата теплоти з газами, що відходять

%

4,97

Сума теплових втрат

%

6,25

ККД парогенератора

%

93,75

Коефіцієнт збереження теплоти

1

0,9917

Паропродуктивність агрегата

13,889

Тиск пари в барабані

4,4

Питома ентальпія перегрітої пари

, Таблица XXIV Удельные обьёмы и энтальпии перегретого пара (стор.184 [1])

3307,7

Питома ентальпія живильної води

, Таблиця XXIV Удельные обьёмы и энтальпии воды (стор.181 [1])

699,6

Значення продувки

Згідно завдання

%

2,5

Питома ентальпія води за температури кипіння і тиску в барабані

, Таблица XXIII Удельные объёмы и энтальпии сухого насыщенного пара и воды на кривой насыщения (стор.179[1])

1115,5

Теплота, що корисно використовується в агрегаті

36368,02

Повна витрата палива

1,090

Розрахункова витрата палива

1,090

Величина

Поз-на-чен-ня

Оди-ниця вимі-ру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Кількість пальників

Приймаємо

4

Швидкість руху палива через перетин пальника

Приймаємо

44

Площа перетину пальника

0,1375

Розрахунковий діаметр пальника

0,419

Діаметр пальника

Пальник ГМГ - 5,5/7 [4]

0,42

Відстань між осями пальників

1,092

Відстань від осі пальника до стіни

1,254

Розрахункова глибина топкової камери

3,6

Глибина топкової камери

З конструктивних міркувань

3,6

Розрахункова ширина топкової камери

4,998

Ширина топкової камери

З конструктивних міркувань

5

Максимально допустиме теплове навантаження топкової камери

Таблиця 4-5, стор. 24 [3];

Таблиця ХХ, стoр. 175, стор.103-104 [1]

264

Мінімальний допустимий об'єм топки

146,948

Розрахунковий об'єм топкової камери

146,948

Площа бокової стіни топкової камери

29,389

Площа вікна фестона

10,568

Висота вікна фестона

2,114

Орієнтовні геометричні розміри топки

1

°

Задаємось

40

°

40

°

20

1,383

1,619

1,981

2,586

-0,304

0,679

0,473

1,088

3,238

25,064

6,962

6,659

Площа фронтової стіни топкової камери

53,139

Площа задньої стіни топкової камери

41,728

Площа стін топкової камери

164,215

Висота топкової камери

8,115

Висота розміщення пальників

1,26

Відносна висота розміщення пальників

1

0,1553

Відносна висота розміщення максимуму температури в топковій камері

1

0,1553

Ширина зони біля кутів топкової камери

0,15

Площа неекранованих ділянок бокової стіни

0,458

Площа екранованої поверхні фронтової стіни

49,951

Площа екранованої поверхні бокової стіни

26,889

Площа екранованої поверхні задньої стіни

39,224

Відносний крок труб на боковому екрані

1

1,2

Відносний крок труб на фронтовому екрані

1

1,284

Відносний крок труб на задньому екрані

1

1,284

Зовнішній діаметр труб екранів

60

60

Крок труб на боковому екрані

72

Крок труб на фронтовому екрані

77

Крок труб на задньому екрані

77

Кількість труб на боковому екрані

44

Кількість труб на фронтовому екрані

60

Кількість труб на задньому екрані

60

Величина

Позна-чення

Оди-ниця вимі-ру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Кутовий коефіцієнт фронтового екрана

1

Приймаємо

0,97

Кутовий коефіцієнт бокового екрана

1

0,97

Кутовий коефіцієнт заднього екрана

1

0,97

Кутовий коефіцієнт вікна фестона

1

1

Промінесприймаюча поверхня нагріву фронтового екрана

48,452

Промінесприймаюча поверхня нагріву бокового екрана

26,082

Промінесприймаюча поверхня нагріву заднього екрана

38,048

Промінесприймаюча поверхня нагріву вікна фестона

10,568

Повна промінесприймаюча поверхня нагріву

149,232

Ступінь екранування топкової камери

1

0,909

Ефективна товщина випромінюючого шару

3,22

Коефіцієнт, що враховує зниження теплосприйняття екрану при забрудненні

1

Таблиця 6-3, стор. 42 [1]

0,65

Середнє значення коефіцієнта теплової ефективності екранів

1

0,5907

Теплота, що вноситься до топкової камери з повітрям

3514,39

Корисне тепловиділення в топковій камері

38926,44

Температура продуктів згорання на виході з топки

Приймаємо

1100

Абсолютна температура продуктів згорання на виході з топки

1373

Ентальнія димових газів на виході з топкової камери

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

19617

Адіабатична температура продуктів згорання

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

2031

Адіабатична температура продуктів згорання

°K

2304

Середня сумарна теплоємкість димових газів

20,75

Коефіцієнт поглинання променів газовою фазою продуктів згорання

1,40

Коефіцієнт поглинання променів частинками сажі

1,42

Сумарний коефіцієнт послаблення променів

1,54

Критерій Бугера

1

0,50

Ефективне значення критерія Бугера

1

0,69

Параметр забаластова-ності димо-вих газів

1

1,37

Параметр, що визначає розміщення макси-мального тепловиді-лення в топці

1

0,42

Дійсна температура на виході з топкової камери

1106

Різниця прийнятої і дійсної температури на виході топкової камери

6

Дійсна ентальпія на виході з топкової камери

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

19733

Теплосприй-няття топко-вої камери

19035

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Внутрішній діаметр труб

Труби заднього екрана

54

Зовнішній діаметр труб

60

Кількість труб заднього екрана

1

З розрахунку топкової камери

60

Кількість рядів фестона

1

Приймаємо

3

Кількість труб в ряді

1

20

Поперечний крок труб

243

Повздовжній крок труб

Приймаємо

300

Відносно поперечний крок труб

1

4,05

Відносно повздовжній крок труб

1

5

Середня довжина труб, що обігрівається

2,114

Поверхня нагріву фестона

23,9038

Площа стін топкової камери, зайнята фестоном

10,5678

Величина

Позна-чення

Оди-ниця ви-міру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

6

7

Кутовий коефіцієнт фестона

1

Номограма 1[1], шаховий пучок

0,72

Проміне-сприймаюча поверхня

7,6088

Розрахункова поверхня нагріву

16,295

Температура газів перед фестоном

1100

Падіння температури на фестоні

Задаємось

30

60

90

Температура газів за фестоном

1076

1046

1016

Середня температура газів

1091

1076

1061

Ентальпія газів перед фестоном

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

19733

Ентальнія газів за фестоном

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

19142

18553

17965

Теплосприй-няття фестона за тепловим балансом

586

1170

1753

Температура насичення води

Таблиця XXIII Удельные обьёмы и энтальпии СНП и воды на кривой насыщения, стор. 179 [1]

256,05

Різниця температур середовищ на початку теплообмінної поверхні

849,8

Різниця температур середовищ в кінці теплообмінної поверхні

819,8

789,8

759,8

Температурний напір

834,8

819,8

804,8

Площа живого перерізу для проходу газу

8,0315

Середня швидкість газів в пучку

7,84

7,76

7,67

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією

Номограма 8, стор.222 [1]

65

64

63

Поправка на кількість рядів труб

Сz

1

Номограма 8, стор.222 [1]

0,89

Поправка на геометрію пучка

Сs

1

Номограма 8, стор.223 [1]

0,9

Поправка на фізичні характеристики потоку

Сф

1

Номограма 8, стор.223 [1]

1,038

1,038

1,038

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією

54,04

53,21

52,38

Ефективна товщина випро-мінюючого шару

1,3383

Розрахун-кове значення

0,037

Коефіцієнт послаблен-ня променів трьох-атомними газами

2,26

2,29

2,31

Коефіцієнт послаблен-ня променів частинками сажі

1,41

1,39

1,37

Сумарний коефіцієнт послаблен-ня променів

2,40

2,43

2,45

Критерій Бугера

1

0,3259

0,3291

0,3322

Температу-ра поверх-невих забруднень

°К

554

Ступінь чорноти газів

1

0,2781

0,2804

0,2827

Номіналь-ний коефіцієнт тепло-віддачі випроміню-ванням

Номограма 18, стор.238 [1]

212

208

204

Поправка на відсутність золових частинок

1

Номограма 18, стор.238 [1]

0,97

Коефіцієнт тепловіддачі випромі-нюванням

50,22

51,12

52,03

Коефіцієнт використання поверхні нагріву

1

[1] п.7-41

1

Коефіцієнт тепловіддачі

104,26

104,33

104,41

Коефіцієт теплової ефективності

1

табл. 7-5, стор. 70 [1]

0,8

Коефіцієнт теплопередачі

83,41

83,47

83,53

Теплосприйняття за рівнянням теплопередачі

1040,85

1022,85

1004,89

Температура газів за фестоном

Рисунок 2.4 - Залежність теплосприйняття фестона від температури продуктів згоряння

1053

Середня температура газів у фестоні

1079

Теплосприйняття фестону

Рисунок 2.4 - Залежність теплосприйняття фестона від температури продуктів згоряння

1027

Падіння температури

53

Ентальнія газів за фестоном

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

18694,3

Середня швидкість газів

7,77

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

1

2

3

4

5

Внутрішній діаметр труб

Згідно прототипу

32

Зовнішній діаметр труб

26

Крок труб

75

Відносний крок труб

1

2,344

Кількість труб

1

65

Середня довжина труб, що обігрівається

1

Згідно прототипу

2,77

Поверхня нагріву стельового пароперегрівача

18,1

Площа стін топкової камери, стельовим пароперегрівачем

13,85

Величина

Позна-чення

Оди-ниця ви-міру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

6

7

Кутовий коефіцієнт с.п.п.

1

Номограма 1[1], а) 1), стор. 214

0,91

Проміне-сприймаюча поверхня

12,6035

Температура газів перед с.п.п.

1053

Падіння температури на с.п.п.

Задаємось

30

60

90

Температура газів за с.п.п.

1023

993

963

Середня температура газів

1038

1023

1008

Ентальпія газів перед с.п.п.

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

18694

Ентальнія газів за с.п.п.

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

18400

18106

17811

Теплосприй-няття с.п.п.за тепловим балансом

291,92

583,84

875,76

Ентальпія насиченої пари на вході до с.п.п.

2797,2

Ентальпія насиченої пари на виході з с.п.п.

2820,1

2843,0

2865,9

Температура насиченої пари на вході до першої ступені

Таблиця XXIII Удельные обьёмы и энтальпии СНП и воды на кривой насыщения, стор. 179 [1]

256,05

Температура перегрітої пари на виході з с.п.п.

, Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

261,9

268,0

274,2

Середня температура пари в с.п.п.

259,0

262,0

265,1

Різниця температур середовищ на початку теплообмінної поверхні

797

Різниця температур середовищ в кінці теплообмінної поверхні

761,1

725,0

688,8

Температурний напір

779,8

761,2

742,4

Питомий об'єм пари

, Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

0,04566

0,04624

0,04681

Швидкість пари у трубах

18,37

18,61

18,84

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

, Номограма 12, стор. 230 [1]

2000

2050

2100

Поправка на геометрію канала

1

, Номограмма 12, стор. 230 [1]

1,025

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

2050

2101,25

2152,5

Ефективна товщина випромінюючого шару

м

З прототипу

1,38

Коефіцієнт послаблення променів трьох-атомними газами

2,317

2,342

2,367

Коефіцієнт послаблення променів частинками сажі

1,341

1,321

1,301

Сумарний коефіцієнт послаблення променів

2,451

2,474

2,497

Критерій Бугера

1

0,342

0,345

0,348

Термічний опір забруднення

п.7-43, стор.70 [1]

0,0015

Температура поверхневих забруднень

°К

662,4

811,2

959,2

Ступінь чорноти газового потоку

1

0,2084

0,2197

0,2309

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі випромінюван-ням

, Номограма 18, стор.238 [1]

196

198

200

Поправка на відсутність золових частинок

1

, Номограма 18, стор.238 [1]

0,9825

0,9775

0,9725

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюван-ням від димових газів до труб

55,76

56,48

57,20

Коефіцієнт використання поверхні нагріву

1

[1] п.7-41

1

Коефіцієнт тепловіддачі від димових газів до труб

б1

55,76

56,48

57,20

Коефіцієнт теплової ефективності

ш

1

табл. 7-5, стор. 70 [1]

0,8

Коефіцієнт теплопередачі

K

43,43

44,00

44,57

Тепло-сприйняття за рівнянням теплопередачі

391,52

387,29

382,64

Температура газів за с.п.п.

Рисунок 2.4 - Залежність теплосприйняття стельового пароперегрівача від температури продуктів згоряння

1013

Середня температура газів у с.п.п.

1033

Теплосприйняття с.п.п.

Рисунок 2.4 - Залежність теплосприйняття стельового пароперегрівача від температури продуктів згоряння

389

Падіння температури

40

Ентальнія газів за с.п.п.

Таблиця 2.4 - Ентальпії продуктів згоряння

17909

Ентальпія перегрітої пари на виході з с.с.п

2827,7

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Загальне теплосприйняття конвективного пароперегрівача

6880,1

Ентальпія перегрітої пари на виході з пароперегрівача

, Таблица XXIV Удельные обьёмы и энтальпии перегретого пара, стор.184 [1]

3307,7

Ентальпія насиченої пари на вході у пароперегрівач

2827,7

Теплове сприйняття пароохолоджувача

(42ч125)

60

Ентальпія продуктів згорання перед пароперегрівачем

17909

Тепло, що вноситься з присмоками повітря

5,523

Ентальпія продуктів згорання на виході з пароперегрівача

10977,2

Температура продуктів згорання на виході з пароперегрівача

, Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

642,4

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Ширина вертикального газоходу

м

З розрахунку геометричних розмірів топки

5

Зовнішній діаметр труб

мм

Згідно прототипу

32

Товщина стінки труби

мм

3

Поперечний крок труб двох ступеней

мм

75

Повздовжній крок труб двох ступеней

мм

56

Поперечний крок труб першої ступені

мм

150

Повздовжній крок труб першої ступені

мм

112

Відносно поперечний крок труб двох ступеней

1

2,34

Відносно повздовжній крок труб двох ступеней

1

1,75

Відносно поперечний крок труб першої ступені

1

4,69

Відносно повздовжній крок труб першої ступені

1

3,5

Відстань від вісі крайньої труби пароперегрівача до стінки газоходу

мм

70

Кількість паралельних труб у ряді, що розташовані поперек ходу димових газів

1

33

Глибина вертикального газоходу

м

Згідно прототипу

1,7

Висота пароперегрівача

м

1,456

Кількість паралельних труб у ряді, що розташовані повздовж ходу димових газів

1

14

Середня довжина труби

м

1,6

Повна поверхня нагріву першої ступені пароперегрівача

74,31

Площа живого перетину для руху димових газів у пароперегрівачі

5,172

Величина

Позна-чення

Один-иця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

6

7

Температура продуктів згорання на вході до першої ступені

1013

Перепад температур на пароперегрівачі

Задаємось

200

400

600

Температура продуктів згорання на виході з першої ступені

813

613

413

Середня температура продуктів згорання у першому пакеті

913

813

713

Ентальпія продуктів згорання на вході до першої ступені

17909

Ентальпія продуктів згорання на виході з першої ступені

, Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

14228,8

10433,8

6862,8

Теплосприйняття першого пакету за рівнянням теплового балансу

1827,7

Швидкість руху газів у першому пакеті

10,66

Тиск пари на вході до першої ступені

МПа

4,4

Тиск пари на виході з першої ступені

МПа

4,2

Середній тиск пари у першій ступені

МПа

4,3

Ентальпія насиченої пари на вході до першої ступені

2827,7

Ентальпія пари на виході з першої ступені

2971,2

3118,9

3257,8

Температура пари на вході до першої ступені

, Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

263,9

Температура пари на виході з першої ступені

, Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

305,6

362,0

419,8

Середня температура пари в першій ступені пароперегрівача

284,8

313,0

341,9

Різниця температур середовищ на початку теплообмінної поверхні

749

Різниця температур середовищ в кінці теплообмінної поверхні

507,4

251,0

6,8

Температурний напір

621,1

456,0

158,1

Питомий об'єм пари

, Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

0,05173

0,05613

0,06028

Швидкість пари у трубах

2,93

3,18

3,41

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

, Номограма 12, стор. 230 [1]

350

340

330

Поправка на геометрію канала

1

, Номограмма 12, стор. 230 [1]

1,025

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

358,75

348,5

338,25

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до труб

, Номограма 8, стор.222 [1]

100

95

90

Поправка на кількість рядів труб

1

, Номограма 8, стор.222 [1]

1

Поправка на геометрію пучка

1

, Номограма 8, стор.223 [1]

0,94

Поправка на фізичні характеристики потоку

1

, Номограма 8, стор.223 [1]

1,022

1,024

1,026

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до труб

96,07

91,44

86,80

Ефективна товщина випромінюючого шару

м

0,12

Коефіцієнт послаблення променів трьох-атомними газами

8,819

9,400

9,981

Коефіцієнт послаблення променів частинками сажі

1,156

1,024

0,891

Сумарний коефіцієнт послаблення променів

8,934

9,502

10,071

Критерій Бугера

1

0,110

0,117

0,124

Термічний опір забруднення

п.7-43, стор.70 [1]

0,0015

Температура поверхневих забруднень

°К

672,7

823,7

973,1

Ступінь чорноти газового потоку

1

0,104214

0,110462

0,116666

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі випромінюван-ням

, Номограма 18, стор.238 [1]

175

180

185

Поправка на відсутність золових частинок

1

, Номограма 18, стор.238 [1]

0,97

0,94

0,91

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від димових газів до труб

17,69

18,69

19,64

Коефіцієнт використання поверхні нагріву

1

[1] п.7-41

1

Коефіцієнт тепловіддачі від димових газів до труб

б1

113,76

110,13

106,44

Коефіцієнт теплової ефективності

ш

1

табл. 7-5, стор. 70 [1]

0,8

Коефіцієнт теплопередачі

K

69,10

66,95

64,77

Тепло-сприйняття за рівнянням теплопередачі

3540,24

3143,05

2589,33

Дійсна температура газів за паро-перегрівачем

°C

З графіка

663

Теплос-прийняття першої ступені пароперегрівача

З графіка

3241,8

Падіння температури на пароперегрівачі

350

Середня температура продуктів згорання у першому пакеті

838

Швидкість руху газів у першому пакеті

9,98

Ентальнія газів за пароперегрівачем

.

Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

11351

Дійсна ентальпія пари на виході з першої ступені

3082,2

Дійсна температура пари на виході з першої ступені

Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

347,5

Дійсний температурний напір

Інтерполяція за отриманими з графіка даними

530,1

Дійсний коефіцієнт теплопередачі

K

67,49

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Теплосприйняття другої ступені пароперегрівача

3638,3

Тиск пари на вході до другої ступені

МПа

4,2

Тиск пари на виході з другої ступені

МПа

4

Середній тиск пари у другій ступені

МПа

4,1

Температура продуктів згорання на вході до другої ступені

°C

1013

Температура продуктів згорання на виході з другої ступені

°C

663

Середня температура продуктів згорання у другому пакеті

°C

838

Ентальпія пари на вході до другої ступені

3022,2

Ентальпія пари на виході з другої ступені

3307,7

Температура пари на вході до другої ступені

Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

324,3

Температура пари на виході з другої ступені

440

Середня температура пари в другій ступені пароперегрівача

382,2

Різниця температур середовищ на початку (по ходу газів) теплообмінної поверхні

573

Різниця температур середовищ в кінці (по ходу газів) теплообмінної поверхні

338

Температурний напір

445,9

Питомий об'єм пари

Таблица XXV Удельные объёмы и энтальпии перегретого пара при докритическом давлении, стор. 189 [1]

0,06912

Швидкість пари у трубах

4,05

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

Номограма 12, стор. 230 [1]

330

Поправка на геометрію канала

1

Номограмма 12, стор. 230 [1]

1,025

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при повздовжньому омиванні труб парою

338,25

Швидкість руху газів у другому пакеті

9,98

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до труб

, Номограма 8, стор.222 [1]

96,4

Поправка на кількість рядів труб

1

, Номограма 8, стор.222 [1]

1

Поправка на геометрію пучка

1

, Номограма 8, стор.223 [1]

0,94

Поправка на фізичні характеристики потоку

1

, Номограма 8, стор.223 [1]

1,025

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до труб

92,88

Ефективна товщина випромінюючого шару

м

0,12

Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами

9,256

Коефіцієнт послаблення променів частинками сажі

1,057

Сумарний коефіцієнт послаблення променів

9,361

Критерій Бугера

Bu

1

0,12

Термічний опір забруднення

п.7-43, стор.70 [1]

0,0015

Температура поверхневих забруднень

°К

893,0

Ступінь чорноти газового потоку

1

0,11

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням

, Номограма 18, стор.238 [1]

208

Поправка на відсутність золових частинок

1

, Номограма 18, стор.238 [1]

0,94

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від димових газів до труб

21,29

Коефіцієнт використання поверхні нагріву

ж

1

[1] п.7-41

1

Коефіцієнт тепловіддачі від димових газів до труб

114,18

Коефіцієт теплової ефективності

1

табл. 7-5, стор. 70 [1]

0,8

Коефіцієнт теплопередачі

68,29

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Глибина вертикального газоходу

м

Ескіз котла

1,7

Ширина вертикального газоходу

м

З розрахунку геометричних розмірів топки

5

Відстань від вісі крайньої труби пароперегрівача до стінки газоходу

мм

70

Середня довжина труби

м

1,6

Кількість паралельних труб у ряді, що розташовані поперек ходу димових газів

1

32

Повна поверхня нагріву другої ступені пароперегрівача

71,56

Кількість паралельних труб у пароперегрівачі, що розташовані повздовж ходу димових газів

1

13

Висота другої ступені пароперегрівача

м

1,232

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Відношення кількості повітря на виході з повітропідігрівника до теоретично необхідної

1

0,98

Температура повітря на вході до повітропідігрівника

°C

30

Температура повітря на виході з повітропідігрівника

°C

270

Середня температура повітря у повітропідігрівнику

°C

150

Ентальпія повітря на вході до повітропідігрівника

Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

368,2

Ентальпія повітря на виході з повітропідігрівника

Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

3416,6

Теплосприйняття повітропідігрівника з боку повітря

3078,9

Ентальпія присмоків повітря

1892,4

Температура димових газів на виході з повітропідігрівника

°C

Задано умовою

125

Ентальпія димових газів на виході з повітропідігрівника

Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

2232,6

Ентальпія димових газів на вході до повітропідігрівника

5223,5

Температура димових газів на вході до повітропідігрівника

°C

Таблиця ентальпій димових газів у частинах газового тракту

288

Середня температура димових газів у повітропідігрівнику

°C

206,5

Глибина вертикального підйомного газоходу

м

Ескіз котла

1,5

Ширина вертикального підйомного газоходу

м

Ескіз котла

5

Зовнішній діаметр труб

мм

Згідно прототипу

33

Товщина стінки труби

1,5

Поперечний крок труб

мм

стор. 159 [3]

43

Повздовжній крок труб

мм

;

- стор. 159 [3]

33

Відносно поперечний крок труб

1

1,303

Відносно повздовжній крок труб

1

1

Відстань від вісі крайньої труби повітропідігрівника до стінки газоходу

мм

(50ч100)

50

Кількість паралельних труб у повітропідігрівнику, що розташовані поперек ходу повітря

1

115

Кількість паралельних труб у повітропідігрівнику, що розташовані повздовж ходу повітря

1

45

Загальна кількість труб

1

5175

Площа живого перетину для проходу газів

3,658

Швидкість продуктів згорання у повітряпідігрівнику

6,68

Швидкість повітря, що нагрівається

5,34

Безрозмірний параметр, 7-79-а, стор.74 [1]

P

1

0,63

Безрозмірний параметр, 7-79-б, стор.74 [1]

R

1

1,47

Коефіцієнт перерахунку від чисто протитокової до складної системи

ш'

1

f(P; R), Номограма 21, крива 3, стор.241 [1]

0,77

Найбільша різниця температур середовищ

°C

95

Найменша різниця температур середовищ

°C

18

Температурний напір протитоку

°C

46,3

Температурний напір у повітряпідігрівнику

?t

°C

35,7

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до стінки труби

Номограма 11, ст.228 [1]

23,6

Поправка

1

Номограма 11, ст.229 [1]

1,19

Поправка

1

Номограма 11, ст.229 [1]

1

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від димових газів до стінки труби

28,08

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному омиванні труб повітрям

Номограма 8, стор.222 [1]

65

Поправка на кількість рядів труб

Сz

1

Номограма 8, стор.222 [1]

1

Поправка на геометрію пучка

Сs

1

Номограма 8, стор.223 [1]

1,1

Поправка на фізичні характеристики потоку

Сф

1

Номограма 8, стор.223 [1]

0,96

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному омиванні труб повітрям

68,64

Коефіцієнт теплової ефективності

ш

1

табл. 7-6, стор. 71 [1]

0,9

Коефіцієнт теплопередачі для повітропідігрівника

.

17,94

Площа поверхні повітропідігрівника

3048,15

Висота повітропідігрівника

5,68

Кількість ходів повітря у повітряпідігрівнику

1

За прототипом

3

Висота одного ходу

1,89

Площа живого перерізу для проходу повітря

.

2,28

Дійсна швидкість повітря

6-18 cтор.45 [Частухин]

5,64

Похибка розрахунку

5,2

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Ентальпія димових газів на вході у водяний економайзер

11351

Ентальпія димових газів на виході з водяного економайзера

5223,5

Температура димових газів на вході у водяний економайзер

°C

663

Температура димових газів на виході з водяного економайзера

°C

288

Середня температура димових газів у водяному економайзері

°C

475,4

Ентальпія живильної води на вході у водяний економайзер

699,6

Температура живильної води на вході у водяний економайзер

°C

Таблица XXIV Удельные обьёмы и энтальпии воды (стор.181 [1])

165

Витрата води у водяному економайзері

14,24

Теплосприйняття водяного економайзера

6048

Ентальпія живильної води на виході з водяного економайзера

1162,7

Тиск води на виході з водяного економайзера

МПа

4,4

Температура живильної води на виході з водяного економайзера

°C

, Таблица XXIV Удельные обьёмы и энтальпии воды (стор.181 [1])

256,05

Середня температура води у економайзері

°C

210,5

Найбільша різниця температур середовищ

°C

406,7

Найменша різниця температур середовищ

°C

123

Температурний напір протитоку

°C

237,2

Глибина вертикального газоходу

м

Ескіз котла

1,8

Ширина вертикального газоходу

5,2

Зовнішній діаметр труб

мм

Прототип котла

28

Товщина стінки труби

3

Відносно поперечний крок труб

1

Приймаємо

2,5

Відносно повздовжній крок труб

1,786

Поперечний крок труб

мм

70

Повздовжній крок труб

50

Відстань від вісі крайньої труби економайзера до стінки газоходу

мм

(50ч100)

50

Середня довжина труби

м

5,1

Кількість труб у водяному економайзері, що розташовані поперек ходу димових газів

1

25

Кількість заходів у водяний економайзер

1

За прототипом

2

Кількість паралельно ввімкнених труб

1

49

Площа перерізу для проходу живильної води

0,01863

Масова швидкість середовища у водяному економайзері

764,29

Прийнятий коефіцієнт теплопередачі

'

Задаємось

72

Площа поверхні водяного економайзера

385,98

Кількість рядів труб за ходом продуктів згорання

1

36

Площа живого перетину для проходу газів

5,79

Дійсна швидкість газів

6,24

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному омиванні труб димовими газами

Номограма 8, стор.222 [1]

76

Поправка на кількість рядів труб

1

Номограма 8, стор.223 [1]

1

Поправка на геометрію пучка

1

Номограма 8, стор.223 [1]

0,95

Поправка на фізичні характеристики потоку

1

Номограма 8, стор.223 [1]

1,1

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному омиванні труб повітрям

79,42

Ефективна товщина випромінюючого шару

1

0,118

Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами

11,224

Коефіцієнт послаблення променів частинками сажі

0,533

Сумарний коефіцієнт послаблення променів

11,277

Критерій Бугера

Bu

1

0,135

Термічний опір забруднення

п.7-43, стор.70 [1]

0,0015

Температура поверхневих забруднень

°К

стор. 140 [2]

508,5

Ступінь чорноти газового потоку

1

0,126

Номінальний коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням

Номограма 18, стор.238 [1]

53

Поправка на відсутність золових частинок

1

Номограма 18, стор.238 [1]

0,96

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням від димових газів до труб

6,42

Коефіцієнт теплової ефективності

1

табл. 7-5, стор. 70 [1]

0,85

Коефіцієнт теплопередачі

72,96

Похибка розрахунку

1,33

Висота пучка економайзера

.

м

1,8

Величина

Поз-на-чен-ня

Формула

Швидкість циркуляції в панелі

0,4

0,8

1,2

1,6

1

2

3

4

5

6

7

Площа прохідного перетину труб панелі,

0,04580442

Густина води,

, стор. 179 [1] Таблиця XXIII

790,0766

Витрата води в панелі,

14,476

28,951

43,427

57,902

Масова швидкість в панелі,

316,031

632,061

948,092

1264,123

Площа прохідного перетину опускної труби,

0,01488644

Масова швидкість в опускній ланці,

972,402

1944,804

2917,206

3889,608

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Зовнішній діаметр отворів під опускні труби

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

103

Внутрішній діаметр отворів під опускні труби

92

Умовний діаметр отворів під опускні труби

92

Середній діаметр отворів під опускні труби

97,5

Зовнішній діаметр отворів під труби живлення циклонів

Рис. 2, стор. 8 [7]

84

Внутрішній діаметр отворів під труби живлення циклонів

75

Умовний діаметр отворів під труби живлення циклонів

75

Коефіцієнти міцності у поздовжньому напрямку

1

0,898

0,885

0,885

0,776

0,708

Середньоарифметичне значення для сусідніх кроків у поздовжньому напрямку

1

0,8915

0,885

0,8305

0,742

Мінімальне значення

1

Найменше серед , , ,

0,742

Мінімальний крок у поздовжньому напрямку

мм

Найменше серед , , , ,

315

Мінімальний коефіцієнт міцності у повздовжньому напрямку

1

0,708

Коефіцієнт міцності для двух суміжних отворів з мінімальним кроком

0,8705

Розрахунковий коефіцієнт міцності у поздовжньому напрямку

Найменше з та

0,742

Можливі значення коефіцієнта міцності у поперечному напрямку

1,115

1,063

Мінімальне значення коефіцієнта міцності у поперечному напрямку

Найменше з та

1,063

Коефіцієнт міцності для двух суміжних отворів з

1,082

Середньоарифметичне значення коефіцієнта міцності у поперечному напрямку

1

1,089

Розрахунковий коефіцієнт міцності у поперечному напрямку

Найменше з та

1,082

Розрахунковий коефіцієнт міцності першої групи послаблення

Найменше з та

0,742

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Зовнішній діаметр отворів

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

103

Внутрішній діаметр

92

Умовний діаметр

92

Коефіцієнт міцності у поздовжньому напрямі

1

0,77

Розрахунковий коефіцієнт міцності другої групи послаблення

0,914

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Зовнішній діаметр отворів

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

60,5

Внутрішній діаметр

50

Умовний діаметр

50

Мінімальний крок у поздовжньому напрямку

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

680

Мінімальний коефіцієнт міцності у поздовжньому напрямку

1

0,926

Розрахунковий коефіцієнт міцності третьої групи послаблення

1

1,01

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5

Умовний діаметр отворів під труби водяного економайзера

мм

, Рис. 2, стор. 8 [7]

75

Умовний діаметр отворів під труби третього ряду фестона

, Рис. 2, стор. 8 [7]

75

Умовний діаметр отворів під труби 1- та 2-го рядів фестона

, Рис. 2, стор. 8 [7]

92

Умовний діаметр отворів під труби бокового екрана

, Рис. 2, стор. 8 [7]

92

Умовний діаметр отворів під труби фронтового екрана

, Рис. 2, стор. 8 [7]

92

Мінімальний коефіцієнт міцності для двох поперечних рядів (з двох отворів)

1

1,115

Коефіцієнт міцності для двох поперечних рядів (з двох отворів)

1

1,107

Розрахунок першого ряду

Мінімальний крок у поздовжньому напрямку

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

400

Мінімальний коефіцієнт міцності у поздовжньому напрямку

1

0,77

Коефіцієнт міцності для двох суміжних отворів

1

0,914

Середній діаметр отворів для труб третього ряду фестона та фронтового екрана

мм

83,5

Коефіцієнти міцності у поздовжньому напрямку

1

0,841

0,804

0,796

0,77

0,789

Середньоарифметичне значення для сусідніх кроків у поздовжньому напрямку

1

0,8225

0,8

0,783

0,7795

Мінімальне значення

1

Найменше серед , , ,

0,7795

Коефіцієнт міцності першого поздовжнього ряду отворів

1

Найменше з та

0,7795

Розрахунок другого ряду

Мінімальний крок у поздовжньому напрямку

мм

Рис. 2, стор. 8 [7]

410

Середній діаметр отворів для труб 1-го і 2-го рядів фестона та 3-го ряду фестона

мм

83,5

Мінімальний коефіцієнт міцності у поздовжньому напрямку

1

0,796

Коефіцієнт міцності для двох суміжних отворів

1

0,931

Коефіцієнти міцності у поздовжньому напрямку

1

0,812

0,784

0,816

0,854

0,796

Середньоарифметичне значення для сусідніх кроків у поздовжньому напрямку

1

0,798

0,8

0,835

0,825

Мінімальне значення

1

Найменше серед , , ,

0,798

Коефіцієнт міцності першого поздовжнього ряду отворів

1

Найменше з та

0,798

Коефіцієнт міцності першого та другого поздовжніх рядів

Розрахунковий коефіцієнт міцності першого та другого поздовжніх рядів

1

Найменше з та

0,7795

Коефіцієнти міцності в косому напрямку

Параметр m

1

0,4245

2,3111

0,6209

2,3111

0,5073

0,52

Параметр m

1

0,9043

1,0146

1,0146

Коефіцієнти міцності в косому напрямку

1

0,82

0,48

0,745

0,51

0,806

0,783

0,655

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Розрахунковий коефіцієнт міцності барабана

1

Найменше серед , , ,

0,613

Розрахунковий тиск

Р

МПа

4,4

Розрахункова температура стінки барабана

f(P), Таблиця XXIII Удельные обьёмы и энтальпии СНП и воды на кривой насыщения, стор. 179 [1]

256

Номінальне допустиме напруження матеріалу

МПа

130,6

Коефіцієнт, що враховує умови роботи матеріалу

1

1 (для курсових проектів)

1

Допустиме напруження матеріалу

МПа

130,6

Розрахункова товщина стінки барабана без надбавки С

мм

42,38

Надбавка на товщину барабана

мм

Товщина стального листа для барабана перевищує 20 мм, тому

0

Товщина стінки барабана

мм

Приймаємо

43

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Результат

1

2

3

4

5

Попередньо прийнята товщина стінки днища з отворами

мм

Приймаємо

45

Розрахунковий коефіцієнт міцності днища без отворів

1

1

1

Розрахунковий коефіцієнт міцності з отворами

1

0,546

Параметр А

А

1,732

Діаметр отвору

d

мм

Ескіз котла

450

Висота днища

мм

Ескіз котла

400

Номінальне допустиме напруження матеріалу

МПа

130,6

Коефіцієнт, що враховує умови роботи матеріалу

1

1

Допустиме напруження матеріалу

МПа

1 (для курсових проектів)

130,6

Розрахунковий тиск

Р

МПа

4,4

Розрахункова товщина стінки днища без отворів

мм

23,89

Розрахункова товщина стінки днища з отворами

44,07

Прибавка на товщину колектора

Товщина стінки днища барабана перевищує 20 мм, тому

0

Товщина стінки днища без отворів

23,89

Товщина стінки днища з отворами

44,07

Товщина стінки днища без отворів

Приймаємо

24

Товщина стінки днища з отворами

Приймаємо

45

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначенния

Резуль-тат

1

2

3

4

5