Т епловой расчет конвективного пароперегревателя.
Пароперегреватель предназначен для перегрева поступающего в него насыщенного пара до заданной температуры и является одним из наиболее ответственных элементов установки, температура пара в нем достигает наибольших значений.
Рисунок 4 – Схема расположения конвективного пароперегревателя:
1 – барабан котла; 2 – фестон; 3 – конвективный пароперегреватель; 4 – пароохладитель; 5 – выходной паровой коллектор
Тепловой расчет конвективного пароперегревателя представлен в виде таблиц 8 и 9.
Таблица 8 – Тепловой расчет первой ступени пароперегревателя (по ходу газов).
Наименование |
Обозначение |
Единица величины |
Расчётная формула или способ определения |
Расчёт |
Диаметр труб |
d |
мм |
По конструктивным размерам |
38 |
Шаг труб: поперечный продольный |
|
мм мм |
Так же |
100 150 |
Относьный шаг: поперечный продольный |
S1/d S2/d |
— — |
S1/d S2/d |
2,6 3,95 |
Количество рядов труб |
|
шт. |
Так же |
6 |
Количество труб в ряду |
|
шт. |
Так же |
44 |
Таблица 8 – Продолжение
Расположение труб |
— |
— |
Так же |
Коридорное |
Характер омывания труб |
— |
— |
Так же |
Поперечное |
Средняя длина труб |
|
м |
Так же |
3,6 |
Площадь поверхности нагрева
|
|
|
Так же |
113,4 |
Площадь живого сечения газохода |
F |
|
ab
|
13,348 |
Площадь живого сечения для прохода пара |
f |
|
|
0,036 |
Температура газов перед пароперегревателем |
|
|
Из расчёта фестона |
1100 |
Энтальпия га- зов на входе в пароперегреватель |
|
|
По h-v-табл. |
20137 |
Температура пара: на выходе из пароперегревателя |
|
|
По заданию |
345,24 |
на входе в пароперегреватель |
|
|
По tнас в барабане |
250,48 |
на выходе из пароперегревателя |
|
|
По таблице водяного пара |
3079,7 |
Температура газов на выходе из пароперегревателя |
|
|
Предварительно задаёмся |
950 |
Энтальпия га- зов на выходе из пароперегревателя |
|
|
По h-v-табл. |
17216 |
Теплота, отданная продуктами сгорания пару |
|
|
|
2889,6 |
Cредняя температура газов |
|
|
|
1025 |
Средняя ско- рость газов в пароперегревателе |
|
|
|
3,7 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|
|
по ном. [4, стр. 122-123] |
42,14 |
Удельный объем пара |
|
|
По таблице |
0,06657 |
Таблица 8 – Продолжение
Cредняя температура пара |
|
|
|
297,86 |
Cредняя ско-рость пара |
|
|
|
17,5 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару |
|
|
По номограмме |
1069,2 |
Толщина излучающего слоя |
S |
м |
|
0,42 |
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |
|
|
Формула 1 |
19,05 |
Степень черноты излу чающего слоя |
а |
— |
1-e-kps |
0,193 |
Коэффициент загрязнения |
|
|
Для пароперегрева-
телей с коридорным расположением
труб
|
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
|
|
106+tср |
496,8 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
|
по номограмме |
37,7 |
Коэффициент теплоотдачи от газов |
|
|
|
67,9 |
Коэффициент тепловой эффективности |
|
— |
По табл. |
0,85 |
Коэффициент теплопередачи |
k |
|
|
54,24 |
Разность температур между газами и паром: Наибольшая
Наименьшая |
|
|
|
754,8 699,52 |
Температур- ный напор при противотоке |
|
|
|
727,1 |
Количество теп лоты, воспринятоепароперегревателем |
|
|
|
3001,7 |
а
Таблица 8 – Продолжение
Расхождения расчётных тепловосприятий |
|
% |
|
3,73 |
Таблица 9 – Тепловой расчет второй ступени пароперегревателя.
Наименование |
Обозначение |
Единица величины |
Расчётная формула или способ определения |
Расчёт |
Диаметр труб |
d |
мм |
По конструктивным размерам |
38 |
Шаг труб: поперечный продольный |
|
мм мм |
Так же |
110 250 |
Относьный шаг: поперечный продольный |
S1/d S2/d |
— — |
S1/d S2/d |
2,9 6,6 |
Количество рядов труб |
|
шт. |
Так же |
9 |
Количество труб в ряду |
|
шт. |
Так же |
44 |
Расположение труб |
— |
— |
Так же |
Коридорное |
Характер омывания труб |
— |
— |
Так же |
Поперечное |
Средняя длина труб |
|
м |
Так же |
1,56 |
Площадь поверхности нагрева
|
|
|
Так же |
74,8 |
Площадь живого сечения газохода |
F |
|
ab |
16,88 |
Площадь живого сечения для прохода пара |
f |
|
|
0,035 |
Температура газов перед пароперегревателем |
|
|
Из расчёта 2 ступени |
950 |
Энтальпия га- зов на входе в пароперегреватель |
|
|
По h-v-табл. |
17216 |
Температура пара: на выходе из пароперегревателя |
|
|
По заданию |
440 |
Таблица 9 – Продолжение
на входе в пароперегреватель |
|
|
Из расчёта 2 ступени |
345,24 |
на выходе из пароперегревателя |
|
|
По таблице водяного пара |
3307,7 |
Температура газов на выходе из пароперегревателя |
|
|
Предварительно задаёмся |
855 |
Энтальпия га- зов на выходе из пароперегревателя |
|
|
По h-v-табл. |
15493 |
Cредняя температура газов |
|
|
|
902,5 |
Средняя ско- рость газов в пароперегревателе |
|
|
|
2,26 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|
|
по ном. [4, стр. 122-123] |
63,74 |
Cредняя температура пара |
|
|
|
392,62 |
Cредняя ско-рость пара |
|
|
|
20,02 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару |
|
|
По номограмме |
1069,2 |
Толщина излучающего слоя |
S |
м |
|
0,79 |
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами |
|
|
Формула 1 |
19 |
Степень черноты излу чающего слоя |
а |
— |
1-e-kps |
0,24 |
Коэффициент загрязнения |
|
|
Для пароперегрева- телей с коридорным расположением труб |
|
Температура загрязнённой стенки трубы |
|
|
106+tср |
570,75 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
|
а по номограмме |
21,8 |
Коэффициент теплоотдачи от газов |
|
|
|
86,34 |
Коэффициент тепловой эффективности |
|
— |
По табл. |
0,85 |
Коэффициент теплопередачи |
k |
|
|
67,9 |
Разность температур между газами и паром: Наибольшая
Наименьшая |
|
|
|
510 509,76 |
Температур- ный напор при противотоке |
|
|
|
510,45 |
Количество теплоты, воспринятое пароперегревателем |
|
|
|
1738,9 |
Расхождения расчётных тепловосприятий |
|
% |
|
1,8 |