17 Расчет естественной циркуляции контура

Наименование величины

Обозначение

Формула

Величина

1. Опускные трубы

Внутренний диаметр, мм

108

Количество опускных труб, шт

3

Суммарное сечение опускных труб, м²

0,0274

Высота опускных труб, м

27,5

Углы гибов труб

α_1,α₂,…

90°, 75°, 60°

Суммарная длина опускных труб, м

30,7

Коэффициенты сопротивления поворотов в опускных трубах

, ,…

1,75, 1,2, 0,8

Суммарный коэффициент сопротивления поворотов в опускных трубах

3,75

Коэффициент сопротивления входа из барабана в опускные трубы и выхода в нижний коллектор

1,75

0,8

Суммарный коэффициент местных сопротивлений опускных труб

2,55

Приведённый коэффициент трения для опускных труб

0,16

2. Подъёмные трубы

Внутренний диаметр труб(м)

0,054

Шаг труб в экране

1,48

Ширина экрана, включённая в контур, м

2,5

Количество подъёмных труб, шт

30

Суммарное сечение подъёмных труб, м²

0,0686

Длина труб до обогрева, м

0,85

Длина обогреваемого участка труб, м

25,75

Длина труб после обогрева, м

0,75

Полная длина экранных труб, м

+ +

27,35

Высота труб до обогрева, м

0,9

Высота обогреваемой части труб, м

23,75

Высота участка после обогрева, м

0,75

Полная высота экранных труб, м

+ +

25.4

Углы гиба труб по высоте экрана

Коэффициент сопротивления поворота экранных труб

, ,…

Суммарный коэффициент поворотов экранных труб

3,5

3. Пароотводящие трубы

Внутренний диаметр, мм

90

Количество отводящих труб, шт

4

Суммарное сечение отводящих труб, м²

0,0254

Полная длина отводяших труб, м

4,2

Высота отводящих труб, м

2,8

Углы гибов труб

α_1,α₂,…

α₁=73°; α₂=70°; α₃=75°

Коэффициенты сопротивления поворотов в отводящих трубах

, ,…

1,1; 1; 1.2

Суммарный коэффициент сопротивления отводящих труб

3,3

Коэффициент сопротивления выхода из сборного коллектора и входа в барабан

1,2, 1,1

Суммарный коэффициент входа – выхода пароотводящих труб

2,3

Наименование величины

Обазначение

Откуда берётся

Величина

Паропроизводительность котла, кг/с

D

Из теплового расчёта

58,3

Давление пара в барабане котла, МПа

P

10,67

Расчётный расход топлива, кг/с

6,79

Полное тепловосприятие топки, кДж/кг

15197,8

Энтальпия воды на линии насыщения при давлении в барабане, кДж/кг

1436,4

Её плотность, кг/м³

677,3

Плотность пара в тех же условиях, кг/м³

60,14

Скрытая теплота парообразования, кДж/кг

1276,4

Температура воды за водяным экономайзером, ⁰C

256,82

Её энтальпия, кДж/кг

1118,36

Среднее удельное тепловосприятие экранов топки, кДж/м²

135,4

Ширина стены, занятая расчитываемым контуром, м

По

Заданию

2,5

Поверхность стены, занятая экраном рассчитываемого контура, м²

64,37

Коэффициент неравномерности тепловосприятия по ширине стены топки

табл.3

1.1

Полное тепловосприятие контура, кДж/с

9587,26

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Скорость циркуляции, м/с

W₀

Принимаются три значения

0,5

1

1,5

Расход циркулирующей жидкости, кг/с

G

23,23

46,46

69,69

Опускные трубы

Скорость потока в опускных трубах, м/с

W_оп

1,251

2,503

3,755

Гидравлическое сопротивление опускных труб, Па

4692

18778

42228

Подъемные трубы экрана

Кратность циркуляции в котле

K

Табл. 9

10

10

10

Недогрев до кипения в барабане, кДж/кг

при

31,8

31,8

31,8

Количество тепла, необходимого для подогрева воды до кипения, кДж/кг

461,6

923,3

1385

Паропроизводительности паросодержащего участка контура, кг/с

7,14

6,78

6,42

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Средняя приведенная скорость пара, м/с

0,768

0,729

0,69

Скорость пара на участке после обогрева (от потолка до сборного коллектора), м/с

1,73

1,64

1,55

Средняя скорость смеси в обогреваемых трубах, м/с

1,19

1,66

2,12

Скорость смеси в участке после обогрева, м/с

2,07

2,49

2,91

Среднее объемное паросодержание в обогреваемой части

0,64

0,43

0,32

Объемное паросодержание в участке после обогрева

0,83

0,65

0,53

Коэффициент пропорциональности обогреваемой части

С

/5, рис. 5/

0,85

0,89

0,91

Коэффициент пропорционально

/5, рис. 5/

0,91

0,93

0,95

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Среднее напорное паросодержание в обогреваемой части

0,544

0,382

0,291

Напорное паросодержание в участке после обогрева

0,755

0,604

0,503

Высота экономайзерной части, м

Н_эк

13,68

17,37

16,75

Длина экономайзерной части

По схеме контура и величине

12,28

15,97

15,35

Длина обогреваемой паросодержащей части трубы. м

_об.

По схеме контура и величине

16,13

19,82

20,6

Длина необогреваемой паросодержащей части трубы (до входа в коллектор), м

По схеме контура и величине

11,72

8,03

8,65

Суммарный коэффициент сопротивления поворотов в экономайзерной части трубы

Количество поворотов см. по схеме контура.

3,5

3,5

3,5

Суммарный коэффициент сопротивления поворотов в обогреваемой паросодержащей части труб

Количество поворотов см. по схеме контура

1,75

1,75

1,75

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Суммарный коэффициент сопротивления поворотов в необогреваемой паросодержащей части труб

Количество поворотов см. по схеме контура (табл. 8)

0

0

0

Сопротивление входа в трубы из нижнего коллектора

(табл. 7)

0

0

0

Сопротивление выхода из необогреваемых труб в сборный коллектор

(табл. 7)

0,5

0,5

0,5

Высота паросодержащей, обогреваемой части труб, м

По схеме от точки закипания до выхода из топки (за обмуровку)

10,97

7,28

7,9

Движущий напор обогреваемой части, Па

36830,1

17162,9

14187,9

Высота паросодержащей необогреваемой части труб, м

По схеме от выхода за пределы обмуровки до сборного коллектора

0,75

0,75

0,75

Движущий напор необогреваемой части труб, Па

3494

2795

2328

Полный движущий напор контура, Па

₊

40324,1

19957,9

16515,9

Среднее массовое паросодержание обогреваемой части

0,153

0,07

0,046

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Массовое паросодержание в участке после обогрева

0,307

0,145

0,092

Скоростной напор во входном сечении. Па/м (из нижнего коллектора)

84,6

338,6

761,9

Коэффициент для расчета потери на трения

Рис 11

1,48

1,34

1,12

Потеря давления в экономайзерной части Па/м²

504,5

2218

4919

Потеря от трения в обогреваемой паросодержащей части. Па/м²

726,2

2107,6

3839,2

Потеря от трения в участке после обогрева, Па/м²

898,9

1302,6

2169,3

Потеря давления в поворотах и при выходе из трубы в участке после обогрева. Па/м²

479,4

1013,8

1567,6

Сумма потерь давления. Па/м²

+ + +

2609

6642

12495,1

Полезный напор экрана. Па/м²

S_{пол. экр.}

S -

37715,1

13315,9

4020,8

Наименование величины

Обозначения

Расчетная формула

Величина

1

2

3

Отводящие трубы экрана

Скорость пароводяной смеси в пароотводящих трубах, м/с

W_см.отв

5,59

6,72

7,85

Потери давления от трения в отводящих трубах, Па/м²

322,15

681,2

1053,4

Потеря на трение на входе и поворотах. Па/м²

479,4

1013,8

1567,6

Потеря на подъем смеси выше уровня воды в барабане котла. Па/м²

1209,6

1955,1

2453,8

Сумма потерь давления в отводящих трубах. Па/м²

+ +

2011,1

3650,1

5074,8

Движущий напор отводящих труб. Па/м²

S_отв

13046,7

10437,4

8692

Полезный напор отводящих труб. Па/м²

S_отв-

11035,5

6787,3

3617,2

Полезный напор контура. Па/м²

S^к_пол

+ S_{пол. экр.}

48750,6

20103,2

7638

Наименование величины

Обазначение

Расчётная формула

Величина

Средняя прведённая скорость пара в обогреваемой част, м/с

0,91

Приведённая скорость пара в обогреваемой части, м/с

1,82

Коэффициент неравномерности тепловосприятия разверенной трубы

η_т

1,1

Коэффициент конструктивной нетождественности

η_к

1

Средняя приведённая скорость пара в обогреваемой части разверенной трубы, м/с

1,001

Конечная приведенная скорость пара в разверенной трубе, м/с

2,002

Наименование величины

Обазначение

Расчётная формула

Величина

Средняя напорное парасодержание застоя в обогреваемой части разверенной трубы

0,75

Напорное паросодержание застоя в участке после обогрева развёрнутой трубы

0,92

Напор застоя в разверенной трубе, Па/см²

S₃

266057,6

Полезный напор экрана, Па/м²

S_пол

20000

Коэффициент запаса по застою

S₃/ S_пол

Должен быть S₃/ S_пол>1,1

13,3

Наименование величины

Обазначение

Расчётная формула

Величина

Средняя приведённая скорость пара при спускном движении в обогреваемой части, м/с

0,91

Средняя приведённая скорость пара при спускном движении на участке до обогрева, м/с

0,91

Средняя приведенная скорость пара в экране при опускном движении, м/с

0,9

Средняя приведенная скорость пара в разверенной тркубе при опускном движении, м/с

0,99

Полный коэффициент гидравлического сопротивления труб

Z

15,316

Удельный коэффициент сопротивления экрана

0,6

Удельный напор опрокидывания циркуляции, Па/см². м

3500

Напор опрокидывания в экране,Па/м²

86275

Коэффициент запаса по опрокидыванию

Должен быть >1,1

4,3