2.2.8 Расчет перегревателя

Пароперегреватель радиационно-конвективного типа. Коэффициент теплопередачи гладкотрубных коридорных пучков перегревателя рассчитывается с учетом коэффициента тепловой эффективности.

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя, взятые из чертежей и паспортных данных парогенераторов, сводим в таблицу 2-10.

Поверочный расчет перегревателя сводим в таблицу 2-11.

_{Таблица 2-10}

Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Диаметр труб, d/d_ВН, мм	По конструктивным размерам	36/32
Количество труб в ряду (поперек газохода) z₁, шт	То же	24
Количество рядов труб ,z₂, шт	То же	8
Средний шаг труб, s₁, мм	То же	80
S₂, мм	То же	86
Расположение труб в пучке	То же	коридорное
Характер омывания	То же	поперечное
Средняя длина змеевика, l, м	То же	15.6
Полная площадь поверхности нагрева, H, м²	То же	169
Площадь живого сечения для газов, F, м²	АВ – dln [1,ф.6-20,с.46]	23.9
Количество параллельно включенных змеевиков ( по пару), m, шт	По конструктивным размерам	54
Площадь живого сечения для прохода пара, f, м²	πd²_стm/4 [1,с.93]	0.7850.032²54=0.045

_{Таблица 2-11.}

Поверочный расчет перегревателя

Наименование	Расчетная формула или способ определения	Расчет
Диаметр труб, d/d_ВН, мм	По конструктивным размерам	36/32
Площадь поверхности нагрева, Н, м²	То же	169
Температура пара на выходе из перегревателя, t``, ⁰С	По заданию	540
То же на входе в перегреватель, t`, ⁰С	Из расчёта фестона	332,8
Давление пара: на выходе, р``, МПа на входе, р`, МПа	По заданию По выбору	13,3 13,6
Удельная энтальпия пара : на выходе , i^``_П, кДж/ м³ на входе, i^`_П, кДж/м³	[1,табл.VI-8,с.180] То же	3020,3 2975,6
Суммарное тепловосприятие ступени, Q, кДж/м³	[1,ф.8-1,с.56]
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, q_Л^СР, кВт/м²	Из расчета топки	192,7
Коэффициент распределения тепловой нагрузки: по высоте, _В между стенами, _СТ	[1,рис.5-9,с.36] [1,табл.5-7,с.36]	1,28 1
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки, q_Л, кВт/м²	_В_СТ q_Л^СР [1,ф.5-36,.с37]	11,28155,2=246,65
Угловой коэффициент фестона, х_Ф	[1,рис.5-1,с.26]	0,76
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью, F_Г`, м²	a`b` [1,с.94]	1,918*4,23=8,11
Лучистое тепловосприятие ступени ,Q_л, кДж/ м³	[1,ф.8-7,с.57]
Конвективное тепловосприятие ступени, Q_K, кДж/ м³	Q-Q_Л [1,ф.8-5,с.57]	1650,49-95,92=554,57
Температура газов перед перегревателем, ϑ`, ⁰С	Из расчета фестона	900
Энтальпия газов на входе в перегреватель, I`, кДж/м³	То же	17860,002
То же на выходе из ступени, I``, кДж/ м³	[1,ф.8-12,с.57]
Температура газов на выходе из ступени, `, ⁰С	По I-таблице 2-4	713,64
Средняя температура газов, _ср, ⁰С		0,5(900+713,64)=806,82
Средняя скорость газов в ступени, w_Г, м/с	[1,ф.6-16 и 6-17,с.44]
Коэффициент теплоотдачи конвекцией,_К,Вт/(м²К)	[1,табл.VI-8,с.178]	65
Средняя температура пара, t_СР, ⁰С	0.5(t`+t``)	0.5(332,8+540)=436,4
Объем пара при средней температуре, v_П, м³/кг	[1,табл.VI-8,с.178]	0,083
Средняя скорость пара, w_П,м/с	[1,ф.6-16 и ф.6-19,с.44]
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, ₂, Вт/(м²К)	[1,рис.6-8,с.46]	2100
Толщина излучающего слоя, s, м	[1,ф.6-33,с.48]	0,218
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_ns, м*МПа	pr_ns [1,с.31]	0,10,23760.218=0,0052
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г,1/(м*МПа)	[1,рис.5-5,с.32]	4,5
Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс, 1/(м*МПа)	r_nk_г [1,ф.5-25,с.32]	0,2376*4,5=1,07
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ, 1/(м*МПа)	[1,ф.5-32,с.33]	1,11
Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ, 1/(м*МПа)	k_СВ= k_нс+ к_СЖ [1,ф.5-31,с.33]	1,07+1,11=2,18
Степень черноты: светящейся части, а_СВ несветящейся части, а_Г	[1,ф.5-29 и 5-30,с.32] 1-е^-Ксв^PS 1-e^-^K^нс^PS	0,026 0,021
Степень черноты факела, а_Ф	m*a_СВ+(1-m)a_г [1,ф.5-28,с.32]	0,5580,026+0,0420,021=0,024
Коэффициент теплоотдачи излучением, _Л, Вт/(м²К)	[1,рис.6-12,с.47]	55
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, ₁, Вт/(м²К)	_Л+_К) [1,ф.6-13,с.41]	1*(55+59)=114
Коэффициент тепловой эффективности, 	[1,табл.6-2,с.40]	0,996
Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(м²К)	[1,ф.6-6,с.39]
Разность температур между газами и паром: наибольшая, t_Б, ⁰С наименьшая, t_м, ⁰С	^`-t^`` ^``-t^`	900-540=360 713,64-332,8=380,84
Температурный напор при противотоке, t_ПРТ, ⁰С	[1,ф.6-37,с.49]
Полный перепад температур газов,_1,⁰С	^`-^``	900-713,64=186,36
То же пара, τ₂, ⁰С	t^``-t^`	540-332,8=207,2
Параметр, Р	[1,с.50]
Параметр R	₁/₂[1,с.50]	186,36/207,2=0,89
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена, Q_Т, кДж/м³	[1,ф.6-2,с.38]
Расхождение расчетных тепловосприятий, ΔQ	[1,ф.7-4,с.53]