3. Расчет для продолжительности работы котла часов.

1. Расчет роста внутритрубных отложений и температуры стенки трубы.

Принимаем, что эквивалентная температура металла внутренней поверхности трубы равна:

Рост внутритрубных отложений происходит за счет образования наносных отложений и окисления металл трубы водной средой СКД:

Средняя толщина слоя отложений:

Коэффициент теплопроводности отложений для гидразинно-аммиачного режима составляет: Тогда приращение температуры в слое внутритрубных отложений составит:

Температура на внутренней поверхности стенки трубы рассчитывается по формуле:

Определим значение эквивалентной температуры за период времени от 0 до 10000 часов:

Проведем ряд итераций, в результате которых получим следующие величины:

- рост внутритрубных отложений

- средняя толщина отложений

- приращение температуры в слое внутритрубных отложений

- температура на внутренней поверхности стенки трубы .

Примем, что температура стенки трубы в среднем сечении равна:

Рассчитаем теплоемкость металла:

Температура стенки металла в среднем сечении будет равна:

Так как разница между принятым и расчетным значениями температуры в среднем сечении больше 1 °С, то нужно проводить последующие приближения.

Примем, что температура стенки трубы в среднем сечении равна:

Рассчитаем теплоемкость металла:

Температура стенки металла в среднем сечении будет равна:

Температура наружной поверхности труб:

2. Определение коррозионных потерь на внутренней и наружной поверхностях труб.

Средняя температура металла на внутренней поверхности трубы за рассматриваемый период работы котла:

Утонение стенки трубы со стороны водного теплоносителя за счет коррозии при рН = 9 для стали 12Х1МФ определяется по логарифмической формуле:

⇒

C учетом отклонения реальных условий протекания коррозии металла от лабораторных, в которых была получена эта зависимость, действительное утонение стенки трубы составит:

Температура металла на наружной поверхности трубы:

Глубина коррозии с наружной стороны (при использовании в качестве топлива пр. газа):

⇒

Полученное значение умножается на коэффициент , учитывающий особенности протекания коррозионных процессов в экранах котла (для величины воспринятого теплового потока ).

Суммарное утонение стенки трубы составит:

В пересчете на срок службы труб :

3. Расчет толщины стенки по условиям прочности.

Номинальное допустимое напряжение для температуры составляет Тогда минимальная расчетная толщина стенки прямой бесшовной трубы будет равна:

Прибавки, компенсирующие минусовое отклонение по толщине стенки трубы и все виды утонения при изготовлении, равны:

Толщина стенки с учетом прибавок:

При продолжительности работы в не происходит опасного утонения стенок труб, а температура наружной поверхности труб не достигает предельного значения. Таким образом, после 20000 часов работы котла нет необходимости проводить химическую очистку поверхностей нагрева.