4.4 Розрахунок водяного економайзера

Метою розрахунку водяного економайзеру є визначення його поверхні нагріву. Для цього виконаємо необхідні розрахунки.

Кількість тепла, яке віддав газ в економайзері, кДж/м³:

де - ентальпія продуктів згорання на вході в економайзер при ;

– ентальпія продуктів згорання на виході з економайзера при ;

– величина присосів повітря, кДж/м³;

– ентальпія присосів повітря, кДж/м³;

(кДж/м³)

Ентальпія води на виході з економайзера, кДж/кг:

де - ентальпія живильної води;

–витрата води в економайзері, кг/с:

(кг/с)

(кДж/кг)

Визначимо по таблицям властивостей води ентальпію води при температурі насичення ( :

(кДж/кг)

Через те, що , то приймаємо економайзер киплячого типу, стальний гладко трубний змійовикового типу з наступними характеристиками:

S₁ = 40 мм – крок труб по фронту;

S₂ = 45 мм – крок труб по довжині;

Z₁ = 36 шт. – кількість труб по фронту;

Z₂ = 32 шт. – кількість труб по ходу газів;

L = 2300 мм – довжина труб.

4.4.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінок до повітря

Середня температура димових газів, :

;

Площа живого перетину:

;

Витрата димових газів, м³/с:

;

м³/с

Швидкість газів в між трубному просторі приймаємо, м/с:

;

(м/с)

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному обмиванні стінок трубок економайзера, Вт/(м²∙К):

де = 0,028 мм –зовнішній діаметр трубок, мм;

- швидкість повітря в між трубному просторі, м/с;

Вт/(м²∙К)

Через те, що середня температура повітря , то променева складова рахується.

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

де = 0,8 – міра чорноти забрудненої поверхні;

T₃ – температура забрудненого повітря, К:

T₃ =

– міра чорноти газів:

;

де k - коефіцієнт послаблення променів, (1/м∙МПа):

;

(1/м∙МПа);

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

Оптична товщина випромінювання, м:

Задаємося значенням кроку труб по ходу газів (м);

Крок труб по фронту м;

(м)

Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінок трубок, Вт/(м²∙К):

;

де = 0,85 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність обмивання поверхні;

Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙К):

Вт/(м²∙К)

Визначення температурного натиску:

Малюнок 4.4 - Схема температурного натиску

Середній температурний натиск, :

Визначимо поверхню теплопередачі економайзера, м²:

;

(м²)

Кількість трубок в економайзері, шт.:

шт.

Визначимо кількість рядів трубок, шт.:

;

шт.

Визначимо розмір проколу економайзера, м:

;

м

АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ГАЗОВОГО ТРАКТУ

ПАРОГЕНЕРАТОРА

	Діаметр труб	Число рядів по ходу труб			Середня температура газів	Середня швидкість
			S1/d	S2/d
ПП	0,028	7	1,89	2,5	1123	10,72
КП	0,06	14	2	5,83	879	7,48
ВП	0,04	42			755	28,24
ВЕ	0,032	32	1,25	1,41	427	21,71

Розрахунок місцевих опорів

Аеродинамічний розрахунок виконується з метою визначення втрат напору газу під час руху по тракту газоходу та визначення потужності димососу, який повинен подолати втрати напору.

Загальні втрати напору визначаються за формулою:

; (5.1)

де - втрати напору газу при обтіканні пароперегрівача;

- втрати напору при обтіканні кип’ятильного пучка;

- втрати газу при обтіканні водяного економайзеру;

- втрати газу при обтіканні повітропідігрівача.

Втрати напору газу при обтіканні пароперегрівача, Па:

;

Коефіцієнт опору для гладкотрубного коридорного пучка труб

;

;

де р - щільність при відповідній температурі;

- швидкість газів в відповідній частині газоходу, м/с;

- критерій Рейнольдса в відповідній частині газоходу;

- коефіцієнт місцевого опору.

Втрати напору газу при обтіканні кип’ятильного пучка, Па:

;

;

;

Втрати напору газу при обтіканні повітропідігрівача, Па:

;

;

;

Втрати напору газу при обтіканні водяного економайзеру, Па:

;

;

;

Загальні втрати напору, Па:

(Па)

5.2 Вибір димососа

Витрати газів на виході з котла, м/с:

(5.5)

(м/с)

Необхідна потужність димососа, кВт:

(5.6)

(кВт)

де - КПД електродвигуна;

- коефіцієнти запасу.