3. Тепловий розрахунок парогенератора.
3.1. Тепловий розрахунок топки парогенератора.
Тепловий розрахунок топочної камери виконан з припущенням, що парогенератор буде мати паровиробництвоD = кг/с і тиск в барабані Рб = МПа, температуру перегрітої пари tпп = оС, температури живильної води tпв = оС.
Прототипом конструкції прийнят парогенератор .
3.1.1. Конструктивні характеристики топки.
3.1.1.1 Ширина активного об’єму топки:
а = 4,4 мм
3.1.1.2 Глибина активного об’єму топки:
в = 4,62 мм
3.1.1.3 Ширина гирла холодної воронки:
3.1.1.4 Кут нахилу холодної воронки:
3.1.1.5 Висота холодної воронки:
3.1.1.6 Довжина нахилу холодної воронки в границях активного об’єму топки:
3.1.1.7
Підраховують довжину зкату холодної
воронки у межах активного обэм топки
унизу м
3.1.1.8 Визначають висоту фронтової стінки:
3.1.1.9. Знаходять висоту задньої стінки
3.1.1.10 Довжина площі, що проходить скрізь перший ряд котельного пучка:
3.1.1.11 Знаходять довжину нахиленої стелі
3.1.1.12. Підраховують розміри проекцій площини фестону на горизонтальну та вертикальну площину
3.1.1.13 Площа поверхонь, які обмежують активний об’єм топки:
а) по фронтовій стіні:
б) по бічній стінці:
в) по задній стінці:
г) по площині, яка проходить крізь перший ряд фестона:
3.1.1.14. Знаходимо сумарну площу поверхонь:
3.1.1.15 Об’єм активного простору топки знаходимо по формулі:
3.1.1.16 Кутовий коефіцієнт площі, яка проходить через перший ряд фестону:
3.1.1.17 Кутовий коефіцієнт настінних труб:
3.1.1.18. Знаходимо товщину випромінюючого слою топічної середи за формулою:
3.1.1.19 Вказують зовнішній діаметр труб екранів
3.1.1.19вказують конструктивні характеристики екрана
а) число труб у кожному екрані
б) відстань крайніх труб екранів до вічевої площини екрану екрану на суміжній стіні
в) шаги труб у екранах
г) відстань вісей труб екранів до внутрішньої поверхні стін топки
Перелічені величини визначають за кресленням або обміром конструкції
3.1.1.20 Підраховують відносні шаги й відносні відстані
3.1.1.21 Вказують висоту запалювального поясу і вказують , на яких екранах він розташований
3.1.1.22 Знаходять коефіцієнти забруднення поверхонь нагріву екранів
3.1.1.23 Підраховують середнє значеня коефіцієнту теплової ефективності
3.1.2. Перевірочний розрахунок теплообміну в топці.
3.1.2.1 Присос повітря в топці і систему пило-заготівки відповідно:
3.1.2.2 Температура холодного повітря (прийнята раніше):
3.1.2.3. Ентальпія холодного повітря:
Iохв=МДж/кг
[власний розрахунок, таблиця №2]
3.1.2.4 Температура гарячого повітря:
оС
3.1.2.5 Ентальпія повітря при цій температурі:
Iгв = 116 МДж/кг
[власний розрахунок, таблиця №2]
3.1.2.6 Кількість тепла, внесеного в топку с повітрям знаходимо по формулі:
;
МДж/кг
3.1.2.7 Рециркуляція продуктів згорання в топку не передбачена.
3.1.2.8 Підраховуємо корисне тепловиділення в топці по формулі:
;МДж/кг
16,54
3.1.2.9 Знаходимо теоретичну температуру горіння:
оС
[власний розрахунок, таблиця №2]
3.1.2.10 Температура продуктів згорання в кінці топки передбачається: оС
оС
3.1.2.11 Ентальпія продуктів згорання при цій температурі:
МДж/кг
[власний розрахунок, таблиця №2]
3.1.2.12
Середню сумарна теплоємкість
продуктів згорання в інтервалі температур
від
до
:
;кДж/кг*К
3.1.2.13 Коефіцієнт зберігання тепла знаходимо по формулі:
3.1.1.14 Відносне місто положення максимальних температур:
[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр26, п.6-13]
3.1.2.15 Знаходимо параметр температурного поля:
3.1.2.16 Тиск продуктів згорання в топці приймаємо:
Р = 0,1 МПа
3.1.2.17 Об’ємна доля водяних парів в продуктах згорання в топці:
3.1.2.18 Об’ємна доля трьохатомних газів в продуктах згорання в топці:
3.1.2.19 Сумарний парціальний тиск трьохатомних газів та водяних парів визначаємо по формулі:
;
МПа
3.1.2.20 Оптична товщина газового потоку полум’я:
3.1.2.21 Середній діаметр зольних частин:
dз = мкм
[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр 25, табл.6-1]
3.1.2.22 Оптична товщина потоку зольних частинок:
3.1.2.23 Оптична товщина коксових частин в факелі полум’я:
[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр. 25, п.6-06]
3.1.2.24 Середня оптична товщина напівсвітящегося полум’я
3.1.2.25 Ступінь чорноти факела напівсвітящегося полум’я:
3.1.2.26 Ступінь чорноти топки знаходимо по формулі:
3.1.2.27 Випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла:
кВт/(м2К)
3.1.2.28 Розрахункова витрата палива (розрахована раніше):
Вр = кг/с
3.1.2.29 Температуру продуктів згорання на виході з топки розраховуємо за формулою:
Розбіжність із заздалегідь прийнятим значенням менше 50оС. Уточнення середньої об’ємної теплоємності і подальшого за нею розрахунку не потребує.
3.1.2.30 Ентальпія продуктів згорання при знайденій температурі:
[власний розрахунок, таблиця №2]
3.1.2.31 Кількість тепла, переданого в топці променевим теплообміном знаходимо по формулі:
;МДж/кг
З розрахунку виходить, що по умовам згорання котельна установка може бути використана для спалювання даного палива.