V. Розрахунок перегрівника
Перегрівник включений по складній схемі с пароохолодником. Отже, розрахунок перегрівника вести роздільно (по східцям), до пароохолодника і після нього. Теплосприйняття пароохолодника врахуємо при розрахунку першого (по ходу газів ступеня перегрівника.
Перший східець виготовлений із здвоєних змійовиків і включений по схемі з паралельно-змішаним потоком, другий – з одинарних змійовиків і включений по схемі з послідовно-змішаним потоком. Обидва східця коридорне розташування труб.
Конструктивні розміри й характеристики перегрівника зводимо до табл. V – 1
Таблиця V – 1. Конструктивні розміри й характеристики перегрівника
Розміри і характеристики |
Одиниці виміру |
Східець |
|||
Найменування |
Позначення |
Розрахункова формула |
|
|
|
Діаметр труб |
|
По конструктивним розмірам |
|
|
|
Кількість труб в ряді (поперек газоходу) |
|
Те ж |
|
72 |
|
Кількість рядів труб (за ходом газів) |
|
Те ж |
|
|
|
Середній шаг труб: |
|
|
|
|
|
-поперечний |
|
Те ж |
|
|
|
-поздовжній |
|
Те ж |
|
|
|
Розміщення труб в пучці |
- |
Те ж |
- |
Коридорне |
|
Характер омивання |
- |
Те ж |
- |
Поперечне |
|
Середня довжина змійовика |
|
Те ж |
|
|
|
Сумарна довжина труб |
|
Те ж |
|
2722 |
2088 |
Повна площа поверхні нагріву |
|
|
|
325 |
|
Площа живого перерізу на вході |
|
|
|
|
|
Площа живого перерізу на виході |
|
|
|
|
|
Середня площа живого перерізу газоходу |
|
|
|
|
|
Кількість паралельно ввімкнених змійовиків (по парі) |
|
По конструктивним розмірам |
|
72 |
72 |
Площа живого перерізу для проходу пари |
|
|
|
|
|
Повірочний розрахунок другого східця перегрівника зводимо до табл. V – 2, а конструктивний розрахунок першого східця – в табл. V – 3.
Таблиця V – 2. Розрахунок другого східця перегрівника
Величина |
Одиниця виміру |
Розрахунок |
||
Найменування |
Позначення |
Розрахункова формула або спосіб визначення |
||
Діаметр труб |
|
По конструктивним розмірам |
|
|
Площа поверхні нагрівання |
|
Те ж |
|
250 |
Температура пари на виході зі східця |
|
По завданню |
|
430 |
Температура пари на вході в східець |
|
По вибору |
|
345
|
Тиск пари: На виході зі східця
На вході в східець |
|
По завданню
По вибору |
МПа
Мпа |
3,7
3,9 |
Питома ентальпія пари: На виході зі східця
На вході в східець |
|
По таблиці VI-8
|
|
3289,5
3082,9 |
Сумарне теплосприняття східця |
|
|
|
|
Продовження
таблиці V
– 2
Середнє питоме теплове навантаження променесприймаючих поверхонь топки |
|
З розрахунку топки |
|
116,69 |
Коефіцієнт розподілення теплового навантаження: По висоті
Між східцями |
ηв
ηст |
По рис. 5-9
По табл. 5-7 |
-
|
0,7
1,1 |
Питоме променеве тплосприйняття вихідного вікна топки |
|
ηв ηст
|
|
|
Кутовий коефіцієнт фестона |
|
По рис. 5-1 |
- |
|
Площа поперечного перерізу газохода перед східцем |
|
|
|
|
Променеве тепло сприйняття східця |
|
|
|
|
Конвективне тепло сприйняття східця |
|
|
|
|
Температура газів перед східцем |
|
З розрахунку фестону |
|
1062,2 |
Ентальпія газів на вохді в східець |
|
Те ж |
|
13491,85 |
Ентальпія газів на виході із східця |
|
|
|
|
Температура газів на виході із східця |
|
По І- таблиці |
|
|
Середня температура газів |
|
|
|
|
Середня швидкість газів |
|
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією |
|
По рис
6-5
|
|
|
Середня температура пари |
|
|
|
|
Обєм пари при середній температурі
|
|
По табл. VI-8 |
|
|
Середня швидкість пару |
|
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до пару |
|
По рис.
6-8 ( |
|
|
Товщина випромінюваного шару |
|
|
м |
|
Сумарна поглинальна здатність трьох атомних газів |
|
|
|
|
Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами |
|
По рис. 5-5 або формулі (5-26) |
|
|
Коефіцієнт послаблення променів частинками золи |
|
По рис. 5-6 або формулі (5-27) |
|
|
Сумарна оптична товщина запиленого газового потоку |
|
(кгrn+kзл )ps |
- |
|
Ступінь чорноти випромінюючої поверхні |
|
По рис. 5-4 |
- |
0,11 |
)
Продовження
таблиці V
– 2
Коефіцієнт забруднення |
|
По §6-2 |
|
|
Температура забрудненої стінки труби |
tст |
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням |
|
По рис.
6-11 |
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки |
|
|
|
|
Коефіцієнт теплової ефективності |
|
По рис. 6-2 |
- |
0,6 |
Коефіцієнт теплопередачі |
|
|
|
|
Різниця температур між газом і парою: - найбільша |
|
|
|
|
- найменьша |
|
|
|
|
Температурний напір при протитоці |
|
|
|
|
Площа поверхності нагріву прямоточної ділянки |
|
По конструктивним розмірам |
|
125 |
Повна площа поверхні нагріву східця |
|
Те ж |
|
250 |
Параметр |
|
|
- |
0,5 |
Повний перепад температур газів |
|
|
|
|
Повний перепад температур пари |
|
|
|
|
Параметр |
|
|
- |
|
Параметр |
|
|
- |
|
Коефіцієнт переходу до тяжкої схеми |
|
По рис. 6-14 |
- |
0,999 |
Температурний перепад |
|
|
|
|
Теплосприймання східця по рівню теплообміну |
|
|
|
|
Розбіжність розрахункових тепло сприймань |
|
|
% |
|
Перерахунок |
||||
Температура пари на вході у східець |
|
По вибору |
|
295 |
Питома ентальпія пари на вході у східець |
|
По табл. IV-8 |
|
2950,6 |
Сумарне теплосприймання східця |
|
|
|
|
Конвективне теплосприймання східця |
|
|
|
|
Ентальпія газів за східцем |
|
|
|
|
Температура газів на виході зі східця |
|
По І- таблиці |
|
869,9 |
Різниця температур між газом і парою: - найбільша |
|
|
|
|
- найменьша |
|
|
|
869,9-295=574,9 |
Продовження
таблиці V
– 2
Температурний напір при протитоці |
|
|
|
|
Температурний перепад |
|
|
|
|
Теплосприймання східця по рівню теплообміну |
|
|
|
|
Розбіжність розрахункових тепло сприймань
|
|
|
% |
|
Таблиця V – 3. Конструктивний розрахунок першого східця перегрівника
Величина |
Одиниця виміру |
Розрахунок |
||
Найменування |
Позначення |
Розрахункова формула або спосіб визначення |
||
Діаметр труб |
|
По конструктивним розмірам |
|
|
Параметри пари на вході у східець: -Тиск -Температура -Паровміст кість |
|
|
МПа
- |
3,7 245,7 0,98 |
Питома ентальпія: -Киплячої води -Сухої насиченої пари |
|
По табл.. VI-7 Те ж |
|
1065,3 2800,7 |
Питома ентальпія пари на вході в східець |
|
|
|
|
Параметри пари на виході з східця: -тиск
-температура -питома ентальпія |
|
З розрахунку другого східця пароперегрівника Те ж Те ж |
МПа
|
3,9
295 2950,6 |
Теплосприйнття пароохолодника |
|
По вибору |
|
60 |
Теплосприйняття східця |
Q |
|
|
|
Ентальпія газів на вході в східець |
|
З розрахунку другого східця пароперегрівника |
|
11048,06 |
Температура газів на вході в східець |
|
Те ж |
|
869,9 |
Ентальпія газів на виході зі східця |
|
|
|
|
Температура газів на виходи зі східця |
|
По І- таблиці |
|
722 |
Температура газів у східці |
|
|
|
|
Середня швидкість газів у східці |
|
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією |
|
По рис 6-5 |
|
|
Середня температура пари |
|
|
|
|
Обєм пари при середній температурі |
|
По табл. VI-8 |
|
0,0571 |
Середня швидкість пару |
|
|
|
|
Продовження
таблиці V
– 3
Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до пару |
|
По рис. 6-8 ( ) |
|
|
Товщина випромінюючого шару |
|
|
м |
|
Сумарна поглинальна здатність трьох атомних газів |
|
|
|
|
Коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами |
|
По формулі (5-26) |
|
|
Коефіцієнт послаблення променів частинками золи |
|
По формулі (5-27) |
|
|
Сумарна оптична товщина запиленого газового потоку |
|
(кгrn+kзл )ps |
- |
|
Ступінь чорноти випромінюючої поверхні |
|
По рис. 5-4 |
- |
0,115 |
Коефіцієнт забруднення |
|
По §6-2 |
|
|
Температура забрудненої стінки труби |
tст |
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням |
|
По рис. 6-11 |
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням |
|
З розрахунку другого східця пароперегрівника |
|
869,9 |
Коефіцієнт |
А |
По §6-2 |
- |
|
Глибина по ходу газів: Східця(пучка) Об’єму перед східцем |
|
За конструктивними розмірами |
м м |
0,52 0,662 |
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням з врахуванням газового об’єму перед східцем |
|
|
|
|
Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки |
|
|
|
|
Коефіцієнт теплової ефективності |
|
По рис. 6-2 |
- |
0,6 |
Коефіцієнт теплопередачі |
|
|
|
|
Різниця температур між газом і парою: - найбільша |
|
|
|
|
- найменьша |
|
|
|
|
Температурний напір при протитоці |
|
|
|
|
Повний перепад температур газів |
|
|
|
|
Повний перепад температур пари |
|
|
|
|
Параметр |
|
|
- |
147,9/49,3=3 |
Параметр |
|
|
- |
|
Коефіцієнт переходу до тяжкої схеми |
|
По рис. 6-14 |
- |
0,998 |
Температурний перепад |
|
|
|
|
Площа поверхні нагріву східця |
Н |
|
|
|
