
- •Содержание
- •Задание на курсовой проект
- •Описание проектируемого котла
- •1.1. Топочная камера.
- •1.2. Барабан и сепарационное устройство.
- •1.3. Пароперегреватель.
- •1.4. Конвективная шахта.
- •1.5. Отбор проб воды и пара.
- •1.6. Установка фосфатирования котловой воды.
- •1.7. Узел питания.
- •1.8. Тягодутьевая установка.
- •1.9. Газовое оборудование котла.
- •Тепловой расчет Конструктивные характеристики поверхностей нагрева
- •Объемы воздуха и продуктов сгорания
- •Энтальпии воздуха и продуктов сгорания
- •Тепловой баланс
- •Пароперегреватель
- •Экономайзер 2 ступени
- •Воздухоподогреватель 2 ступени
- •Экономайзер 1 ступени
- •Воздухоподогреватель 1 ступени
- •Уточнение теплового баланса
- •Аэродинамический расчет Основные данные для расчета
- •Расчет тяги
- •Расчет дутья
- •Выбор тягодутьевых машин
- •Библиографический список
Тепловой баланс
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет
|
Располагаемое тепло топлива |
|
кДж/м3 |
|
33469,72 |
Температура уходящих газов |
|
°С |
Принята предварительно |
127 |
Энтальпия |
Iух |
кДж/м3 |
По J,v-таблице |
2408,26 |
Температура холодного воздуха |
tхв |
°С |
Принята по п.5-03 |
30 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
По J,v-таблице |
378,33 |
Потери тепла от хим. недожога |
|
% |
По табл.ХХ |
0,5 |
Потери тепла от мех. недожога |
|
% |
По табл.ХХ |
0 |
Потери тепла с уходящими газами |
|
% |
|
5,69 |
Потери тепла в окружающую среду |
|
% |
По п.5-10 |
1,1 |
Сумма тепловых потерь |
|
% |
|
7,29 |
Коэффициент полезного действия котлоагрегата |
|
% |
|
92,71 |
Давление перегретого пара за котельным агрегатом |
|
МПа |
Задано |
3,5 |
Температура перегретого пара за котельным агрегатом |
|
°С |
Задано |
425 |
Энтальпия |
|
кДж/кг |
По табл.ХVII |
3280,9 |
Температура питательной воды |
|
°С |
Задано |
102 |
Энтальпия |
|
кДж/кг |
По табл.ХIV |
430 |
Тепло, полезно используемое в агрегате |
|
кВт |
|
27717,083 |
Полный расход топлива |
|
м3/с |
|
0,893 |
Расчетный расход |
|
м3/с |
|
0,893 |
Коэффициент сохранения тепла |
|
– |
|
0,988 |
Топка
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет
|
Коэффициент избытка воздуха в топке |
|
– |
По п.4-14 и по табл.XVIII |
1,05 |
Температура горячего воздуха |
|
°С |
Принята предварительно |
255 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
По I,v-таблице |
3253,65 |
Тепло, вносимое воздухом в топку |
|
кДж/м3 |
|
3435,25 |
Полезное тепловыделение в топке |
|
кДж/м3 |
|
36737,62 |
Теоретическая температура горения |
|
°С |
По I,v-таблице |
1914 |
Относительное положение максимума температур по высоте топки |
|
– |
|
0,372 |
Температура газов на выходе из топки |
|
°С |
Принята предварительно |
956 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
По I,v-таблице |
16933,65 |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания |
|
кДж/(кг·°С) |
|
20,666 |
Эффективная толщина излучающего слоя в топке |
S |
м |
|
3,37 |
Произведение |
|
м·МПа |
|
0,337 |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
|
1/( м·МПа) |
По номограмме 2 |
1.519 |
Соотношение между содержанием углерода и водорода в рабочей массе топлива |
|
– |
|
2,984 |
Коэффициент ослабления лучей частицами сажи |
|
1/( м·МПа) |
|
1,296 |
Коэффициент поглощения топочной среды |
|
– |
|
1,648 |
Критерий Бугера |
|
– |
|
0,556 |
Эффективное значение критерия Бугера |
|
– |
|
0,745 |
Коэффициент |
М0 |
– |
По п.6-18 |
0,4 |
Параметр забалластированности топочных газов |
rv |
м3/м3 |
|
1,365 |
Параметр |
М |
– |
|
0,378 |
Относительный шаг экранных труб |
|
– |
|
1,333 |
Угловой коэффициент гладкотрубных экранов |
|
– |
Номограмма 1 |
0,96 |
Коэффициент теплового сопротивления загрязнений экрана |
|
– |
По п.6-20 таблица 6-2 |
0,65 |
Коэффициент тепловой эффективности гладкотрубных экранов |
|
– |
|
0,624 |
Температура газов на выходе из топки |
|
°С |
|
956 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
По I,v-таблице |
16937,82 |
Количество тепла, воспринятого в топке на 1 м3 |
|
кДж/м3 |
|
19567,62 |
Лучевоспринимающая поверхность нагрева экранов |
|
м2 |
|
183,36 |
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева |
|
кВт/м2 |
|
163,052 |
Теплонапряжение топочного объема |
|
кВт/м2 |
|
167,023 |
Так как принятая температура газов на выходе из топки отличается от расчетной менее чем на 100 °С, продолжаем расчет.
Фестон
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Расчетная формула или источник |
Расчет
|
Коэффициент избытка воздуха в фестоне |
|
– |
По п.4-14 и по табл.XVIII |
1,1 |
Температура газов перед фестоном |
|
°С |
Из расчета топки |
956 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
Из расчета топки |
16937,82 |
Температура газов за фестоном |
|
°С |
Принята предварительно |
910 |
Энтальпия |
|
кДж/м3 |
По I,v-таблице |
16028,23 |
Теплота, отданная газами в фестоне |
|
кДж/м3 |
|
898,928 |
Угловой коэффициент шахматного пучка |
|
– |
По номограмме 1 |
0,72 |
Лучевоспринимающая поверхность фестона |
Fлф |
м2 |
|
10,807 |
Теплообменная поверхность фестона |
Fф |
м2 |
|
33,550 |
Температурный коэффициент |
А |
°С |
По п.4.3 [2] |
700 |
Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между фестоном и топкой |
β |
– |
|
0,732 |
Коэффициент распределения тепловой нагрузки по высоте топки |
|
– |
По табл.4-10 [2] |
0,6 |
Теплота, получаемая фестоном излучением из топки |
Qлф |
кДж/м3 |
|
866,451 |
Полное тепловосприятие в фестоне |
Qф |
кДж/м3 |
|
1765,379 |
Температура среды в фестоне |
|
°С |
|
242 |
Средняя температура потока газов |
|
°С |
|
933 |
Температурный напор |
|
°С |
|
691 |
Живое сечение для газов |
|
м2 |
|
11,448 |
Расчетная скорость дымовых газов в фестоне |
|
м/с |
|
4,017 |
Поперечный шаг труб |
|
мм |
По чертежу |
240 |
Продольный шаг труб |
|
мм |
По чертежу |
210 |
Относительный поперечный шаг труб |
|
– |
|
4 |
Относительный продольный шаг труб |
|
– |
|
3,5 |
Средний относительный диагональный шаг труб |
|
– |
|
4,031 |
Коэффициент |
φ |
– |
|
0,9897 |
Коэффициент |
Сs |
– |
|
0,9490 |
Поправка на число рядов труб по ходу газов |
Сz |
– |
|
0,8889 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном обтекании шахматного пучка |
|
Вт/(м2·К) |
По номограмме 8 |
36,568 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
|
м |
|
0,909 |
Произведение |
|
м·МПа |
|
0,091 |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
|
1/( м·МПа) |
По номограмме 2 |
3,112 |
Соотношение между содержанием углерода и водорода в рабочей массе топлива |
|
– |
|
2,984 |
Коэффициент ослабления лучей частицами сажи |
|
1/( м·МПа) |
|
1,296 |
Коэффициент поглощения среды |
|
– |
|
3,240 |
Температура загрязненной стенки |
|
°С |
|
322 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
Вт/(м2·К) |
По номограмме 18 |
39,091 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
|
Вт/(м2·К) |
|
75,659 |
Коэффициент тепловой эффективности шахматного пучка |
|
– |
|
0,72 |
Коэффициент теплопередачи в фестоне |
|
Вт/(м2·К) |
|
54,474 |
Количество тепла, воспринятого в фестоне |
|
кДж/м3 |
|
1736,577 |
Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям баланса и теплопередачи составляет 1,63%, поэтому расчет не уточняется.