
- •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 после пароперегревателя
Таблица 4.7
Рассчиты-ваемая величина |
Обоз-наче-ние |
Размер-ность |
Формула или обоснование |
Расчет |
Значение |
Температу-ра продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность |
|
оС |
|
- |
500 |
Энтальпия продуктов сгорания на входе в конвектив-ную поверх-ность |
|
кДж/м3 |
|
- |
8779 |
Температу-ра продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти |
|
оС |
Принимается |
- |
335 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из конвектив-ной поверхнос-ти |
|
кДж/м3 |
Таблица 4.2 |
|
6046,05 |
Тепло, восприня-тое конвектив-ным пучком по балансу |
|
кДж/м3 |
|
|
2701,487 |
Попереч-ный шаг |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,110 |
Продоль-ный шаг труб |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,090 |
Диаметр труб |
|
м |
Конструктивно |
- |
0,051 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания |
|
оС |
|
|
417,5 |
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=0,33 м; b=2,4 м; l =2,4 м; Число труб z1=3 штук |
|
0,425 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания до сужения |
|
оС |
|
|
458,75 |
Скорость дымовых газов (до сужения) |
|
м/с |
|
|
11,52 |
Площадь живого сечения (после сужения) |
|
м2 |
Размеры газохода (конструктивно): а=0,22 м; b=2,4 м; l =2,4 м; Число трубz1=2шт |
|
0,283 |
Средняя температу-ра продуктов сгорания после сужения |
|
оС |
|
|
376,25 |
Скорость дымовых газов (после сужения) |
|
м/с |
|
|
15,34 |
Средняя скорость дымовых газов в пучке |
|
м/с |
|
|
13,43 |
Относи-тельный попереч-ный шаг труб |
|
- |
|
|
2,2 |
Относи-тельный продоль-ный шаг труб |
|
- |
|
|
1,76 |
Коэффици-ент теплоотда-чи конвекцией |
|
|
Номограмма 12 [3]
=82,573 ; -поправка на число рядов труб; -поправка на компоновку пучка;
|
83,151 |
|
Эффектив-ная толщина излучаю-щего слоя |
|
м |
|
|
0,177 |
Коэффици-ент ослабления лучей 3-х атомными газами |
|
|
|
|
36,73 |
Парциаль-ное давление 3-х атомных газов |
|
МПа |
|
|
0,0246 |
Оптическая толщина среды
|
|
- |
|
36,73·0,0246·0,177 |
0,159 |
Степень черноты дымовых газов |
|
- |
|
|
0,147 |
Коэффици-ент теплоотда-чи излучением |
|
|
Номограмма 19 [3]
45,74
|
45,74·0,147·0,98 |
6,59 |
Коэффици-ент использо-вания поверхнос-ти нагрева |
|
- |
П. 7-07 [3] |
- |
1 |
Суммар-ный коэффици-ент теплоотда-чи |
|
|
|
|
89,741 |
Коэффици-ент тепловой эффектив-ности поверхнос-ти нагрева |
|
- |
п. 7-55 [3] |
- |
0,85 |
Коэффици-ент теплопере-дачи |
k |
|
|
|
76,279 |
Темпера-турный напор |
|
оС |
Δtб= =500- -194=306 оС Δtм= =335- -194=141 оС |
|
212,95 |
Поверх-ность нагрева пучка
|
F |
м2 |
Конструктивно |
- |
23,75 |
Количество теплоты, восприня-тое поверхнос-тью нагрева |
|
кДж/м3 |
|
|
2716,801 |
Невязка |
Δ |
% |
|
|
0,57 |
Невязка получается менее 2%, следовательно, расчет конвективного пучка, расположенного после пароперегревателя, можно считать оконченным.