
- •4. Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата
- •4.1 Тепловой расчет котельного агрегата
- •Коэффициенты избытка воздуха, объемы продуктов сгорания, объемные доли сухих трехатомных газов
- •Энтальпии продуктов сгорания
- •Тепловой баланс котельного агрегата
- •Расчет топки
- •Расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя
- •Расчет пароперегревателя
- •Расчет конвективного пучка, расположенного после пароперегревателя
- •Расчет водяного экономайзера
- •Невязка теплового баланса
- •Относительная невязка теплового баланса
- •4.2 Аэродинамический расчет котельного агрегата
- •Расчет газового тракта Расчет участка а: топка - выход из водяного экономайзера
- •Расчет участка б: выход из водяного экономайзера - дымосос
- •Расчет участка в: выход из дымососа – вход в дымовую трубу
- •Сопротивление и самотяга дымовой трубы
- •Расчет воздушного тракта
Расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя
Таблица 4.5
Рассчиты-ваемая величина |
Обоз-наче-ние |
Размер-ность |
Формула или обоснование |
Расчет |
Значение |
Коэффици-ент избытка воздуха
|
|
- |
Таблица 4.1 |
- |
1,15 |
Температу-ра продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность |
|
оС |
|
- |
1170 |
Энтальпия продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность |
|
кДж/м3 |
|
- |
20735,6 |
Температу-ра продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти |
|
оС |
Принимается |
- |
560 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти |
|
кДж/м3 |
Таблица 4.2 |
|
9611,8 |
Попереч-ный шаг труб |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,110 |
Продоль-ный шаг труб |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,090 |
Диаметр труб |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,051 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания
|
|
оС |
|
|
865 |
Тепло, восприня-тое конвектив-ным пучком по балансу |
|
кДж/м3 |
|
|
10864,135 |
Данный конвективный пучок имеет неодинаковое сечение по проходу газов, а следовательно, неодинаковые скорости продуктов сгорания. Чтобы найти среднюю скорость продуктов сгорания, рассчитаем скорость в первой части пучка (до сужения) и во второй части (после сужения). |
|||||
Площадь живого сечения (до сужения) |
|
м2 |
Размеры газохода (конструктивно): а=0,55 м; b=2,4 м; l =2,4 м; Число труб z1=5 штук |
|
0,708 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания до сужения |
|
оС |
|
|
1017,5 |
Скорость дымовых газов (до сужения) |
|
м/с |
|
|
11,23 |
Площадь живого сечения (после сужения) |
|
м2 |
п.7-17 [3] Размеры газохода (конструктивно): а=0,44 м; b=2,4 м; l =2,4 м; Число труб z1=4 штук |
|
0,566 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания после сужения
|
|
оС |
|
|
712,5 |
Скорость дымовых газов (после сужения) |
|
м/с |
|
|
10,73 |
Средняя скорость дымовых газов в конвектив-ном пучке |
|
м/с |
|
|
11 |
Относи-тельный попереч-ный шаг труб |
|
- |
|
|
2,2 |
Относи-тельный продоль-ный шаг труб |
|
- |
|
|
1,76 |
Коэффици-ент теплоотда-чи конвекцией |
|
|
Номограмма 12 [3]
|
68,06 |
|
Температу-ра загрязнен-ной стенки |
|
оС |
п.7-36 [3] |
|
219 |
Эффектив-ная толщина излучаю-щего слоя |
|
м |
|
|
0,177 |
Коэффици-ент ослабления лучей 3-х атомными газами |
|
|
|
|
28,00 |
Парциаль-ное давление 3-х атомных газов |
|
МПа |
|
|
0,0266 |
Оптическая толщина |
|
- |
|
28,00·0,0266·0,177 |
0,132 |
Степень черноты дымовых газов |
|
- |
|
|
0,124 |
Коэффици-ент теплоотда-чи излучением |
|
|
Номограмма 19 [3]
|
130,26·0,124·0,98 |
15,83 |
Коэффици-ент использо-вания поверхнос-ти нагрева |
|
- |
П. 7-07 [3] |
- |
1 |
Суммар-ный коэффици-ент теплоотда-чи |
|
|
п.7-07 [3] |
|
83,89 |
Коэффици-ент тепловой эффектив-ности поверхнос-ти нагрева |
|
- |
п. 7-55 [3] |
- |
0,85 |
Коэффици-ент теплопере-дачи |
k |
|
п.7-11 [3] |
|
71,3 |
Темпера-турный напор |
|
оС |
Δtб= -194=976 оС
Δtм= -194=366 оС |
|
621,9 |
Поверх-ность нагрева конвектив-ного пучка |
F |
м2 |
Конструктивно |
- |
34,2 |
Количество теплоты, восприня-тое поверхнос-тью нагрева |
|
кДж/м3 |
|
|
10904,65 |
Невязка |
Δ |
% |
|
|
0,4 |
Невязка получается менее 2%, следовательно, расчет конвективного пучка, расположенного до пароперегревателя, можно считать оконченным.