10.Тепловой конструктивный расчет водяного экономайзера вти

Температура дымовых газов на входе в экономайзер

_В.Э^ = _11кп(р)^ = 312⁰С

Энтальпия на входе в водяной экономайзер

J_В.Э^ = J_1кп(р)^ = 1180 ккал/кг

Температура дымовых газов на выходе из водяного экономайзера

_В.Э^ = 160⁰С

Энтальпия на выходе из водяного экономайзера

J_В.Э.^ = 590 ккал/кг

Приход теплоты – это количество теплоты отданное дымовыми газами

Q_В.ЭК = ∙ В_Р ∙ (J_В.Э^ - J_В.Э.^ + _В.Э. ∙ J_х.в.^о) ккал/ч

Q_В.ЭК = 0.97 ∙ 736,768 ∙ (1180 - 590 + 0,1 ∙ 63,58) = 426198,19 ккал/ч

Количество пропускаемой воды в экономайзере (численно равно номинальной производительности)

D_Н^В.Э. = 6,5т/ч

Температура воды, поступающей в экономайзер

t_В.Э.^ = 104⁰С ( принимается)

Температура воды на выходе из водяного экономайзера

t_В.Э^ = t_В.Э.^ + Q_В.Э./ D_Н^В.Э. , ⁰С

t_В.Э^ = 104 + 426198,19/ 6500 = 169,57 ⁰С

169,57 ⁰С  174⁰С

Средний температурный напор в экономайзере

t_ср = (t_Б - t_М) / ln( t_Б / t_М)

t_Б = _В.Э^ - t_В.Э^, ⁰С

t_Б = 312 – 169,57 = 142,43 ⁰С

t_М = _В.Э^ - t_В.Э.^, ⁰С

t_М = 160 – 104 = 56, ⁰С

t_ср = (142,43-56) / ln(142,43/56) = 92,59, ⁰С

Средняя температура дымовых газов в водяном экономайзере

_В.Э^ср = (_В.Э^ + _В.Э^) / 2, ⁰С

_В.Э^ср = (312 + 160) / 2 = 236 ⁰С

Задаемся скоростью дымовых газов в водяном экономайзере

_в.эк. = 10м/с

Необходимое живое сечение в экономайзере для прохода дымовых газов

F_необх = В_{р ∙}V_В.ЭК.^СР ∙ (_В.ЭК.^ср +273) / (3600 ∙ _в.эк. ∙273) (м²)

V_В.ЭК^СР = (V_1КП^ + V_IIКП^) / 2

V_В.ЭК^СР = (10,68+11,37) / 2 = 11,025 м³

F_необх = 736,768∙ 11,025∙ (273 +236) / (3600 ∙ 10 ∙273) = 0,42 м²

Количество труб в водяном экономайзере

n₁ = F_необх / f_прин  8

f_прин - живое сечение одной трубы для прохода газов, [1 стр.262]

длина одной трубы 1,5м; живое сечение 0,088м²

n₁ = 0,42 / 0,088 = 4,77

f_прин - живое сечение одной трубы для прохода газов, [1 стр.262]

длина одной трубы 2,0м; живое сечение 0,12м²

n₁ = 0,42 / 0,12 = 3,5

Итак, принимаем 5 труб

Уточняем живое сечение

F_ут = n₁∙ f, м²

F_ут = 5∙0,088 = 0,44м²

Уточняем скорость

_в.эк. = В_р ∙ V_В.ЭК.^СР ∙ (_В.ЭК.^ср +273) / (3600 ∙ F_ут ∙273), кг/ч

_в.эк. = 736,768 ∙ 11,025 ∙(236 +273) / (3600∙0,44 ∙273) = 9,56 кг/ч

По уточненной скорости определяем коэффициент теплопередачи от дымовых газов через чугунные трубы к воде. [1.ном20, стр262]

К_н =20,3ккал/(м² ∙ ч ∙⁰С)

С_ = 1,021

К_в.эк = К_н ∙ С_

К_в.эк = 20,3∙ 1,021 = 20,73 ккал/(м² ∙ ч ∙ ⁰С)

Расчетная площадь поверхность нагрева экономайзера

Н_В.Э = Q_В.Э./ (К_в.эк ∙ t_ср), м²

Н_В.ЭК. = 426198,19/ (20,73∙92,59) = 222 м²

Определяем количество вертикальных рядов

n₂ = Н_В.ЭК / (n₁ ∙h_прин)

h_прин – поверхность нагрева принятой трубы с газовой стороны, [1 стр.242]

h_прин = 2,18м²

n₂ = 222 / (5 ∙ 2,18) = 20 рядов

Уточненная поверхность нагрева водяного экономайзера

Н_В.ЭК^УТ = n₁ ∙ n₂ ∙ h_прин

Н_В.ЭК^УТ = 5 ∙20∙ 2,18 = 218 м²

Уточненный приход теплоты водяного экономайзера:

Q_ВЭ = Н_В.ЭК^УТ К_ВЭt_СР, ккал/кг

Q_ВЭ = 21820,7392,59 = 418427,17 ккал/кг

11. Определение невязки теплового баланса котельного агрегата

Q = Q_P^P - (Q_Л + Q_КА + Q_ВЭ )  (1 – q₄/100), ккал/кг

Определяем количество теплоты, воспринятое лучевоспринимающей поверхностью топки на 1кг топлива:

Q_Л= (Q_T-I”_T)

Q_Л=0,97(6060,7-3600) = 2386,88 ккал/кг

Определяем количество теплоты, воспринятое экономайзером:

Q_ВЭ = Q_ВЭ ^ут /В_р

Q_ВЭ = 418427,17/736,768 = 567,92 ккал/кг

Определяем количество теплоты, воспринятое первым кипятильным пучком:

Q_1кп=  (I_т’-I_1кп” + _IКП I⁰_ХВ), ккал/кг

I”_1кп=1545 ккал/м³

Q_1кп = 0,97 (3600-1545+0,05 63,58)=1996,43 ккал/кг

Определяем количество теплоты, воспринятое вторым кипятильным пучком:

Q_11кп =   (I_1кп’-I_11кп” + _IIКП I⁰_ХВ), ккал/кг

I”_11кп =1180ккал/м³

Q_11кп = 0,97 (1545-1180 +0,1 63,58) = 447,52 ккал/кг

Q = 6124,4998  0,851 - (2386,88 + 2443,95 + 567,92)  (1 – 4/100) = 29,14 ккал/кг

 = Q / Q_P^P100% < 0,5%

 = (29,14 / 6124,4998) 100% = 0,48% < 0,5%

Таким образом, невязка является допустимой.

Пояснительную записку составил

25.04.03.