Топливо и продукты горения
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
вп – отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:
|
'' |
|
'' |
|
|
|
|
1,1 0,05 0 1,05 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
в п |
|
т |
|
т |
|
пл |
|
рц – отношение объёма рециркуляции в воздухоподогревателе горячего воздуха к теоретически необходимому:
|
|
|
t |
' |
t |
|
|
|
|
|
|
|
30 30 |
|
|
|
|
|
|
|
в |
хв |
( |
'' |
|
|
) |
(1,05 |
0,03) |
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
рц |
|
t |
|
t |
' |
|
в п |
|
в п |
|
200 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
гв |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Q |
б |
|
в п |
||
|
(1,05
0,03 |
) (676 |
100,89) |
|
2 |
|||
|
|
612,4921
ккал/кг
Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (продуктам сгорания) имеет вид:
Q |
б |
(J |
'' |
|
J |
|
|
|
J |
о |
) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
вп |
|
|
|
|
эк |
|
|
ух |
|
|
вп |
|
|
прс |
|
Уравнение решаем относительно Jэк’’: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Q |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
'' |
J |
|
|
|
вп |
|
|
J |
о |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
эк |
|
ух |
|
|
|
|
|
вп |
|
|
прс |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Jух – энтальпия уходящих газов, которую находим по tух=160oC Jух=708,4 ккал/кг;
– энтальпия теоретического объёма воздуха, которую находим при температуре присасываемого воздуха tпрс, который через неплотности поверхности перетекает с воздушной стороны на газовую за счет разности статистических давлений
Jпрcо=387 ккал/кг;
J |
'' |
|
эк |
||
|
|
|
|
t |
|
t |
' |
|
200 |
30 |
t |
|
|
гв |
в |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
прс |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
708,4 |
612,4921 |
0,03 |
387 |
||||||
|
0,99 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
115 С
1315,468
ккал/кг
Полученное значение энтальпии газов за экономайзером позволяет определить температуру дымовых газов за ним эк’’=300 C.
3) Тепловосприятие водяного экономайзера
7.4)Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):
Q |
б |
(J |
'' |
J |
'' |
|
|
J |
о |
|
|
|
|
|
|
||||
|
эк |
|
пе |
|
эк |
|
эк |
|
хв |
) 0,99(2616,747 1315,468 0,02 100,89) 1290,264ккал / кг
4) Определение невязки теплового баланса
7.5)Определяем невязку теплового баланса парового котла:
Qpp=9678,44 ккал/кг; пк=92,64%; Qл=5368,483 ккал/кг;
Q |
б |
Q |
p |
|
|
(Q |
|
Q |
б |
Q |
кб |
Q |
б |
) (1 |
q |
4 |
) |
||||
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
p |
|
|
пк |
|
л |
|
ф |
пе |
|
|
эк |
|
100 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9678,44 0,9264 (5368,483 449,228 1848,73 1290,264) (1 0) 9,4018 |
|||||||||||||||||||||
|
|
p |
|
|
|
|
|
9678,44 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,5 |
Qp |
|
|
0,5 |
48,3922 |
ккал/кг |
|
|
|
||||||||||||
100 |
|
100 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
p |
|
|
|
|
|
Q |
9,4018 |
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|||||||||
|
48,3922 0,5 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет закончен.
ккал/кг
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8.ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ.
A 
/2=1625 |
|
|
=3300 |
|
|
1пр |
|
|
|
|
|
l |
|
|
a’ |
|
|
|
l |
=550 |
lп=750 |
lоб =500 |
lп=750 |
lоб =900 |
п |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lоб =500 |
|
|
=4100 |
пр1 |
=3600a” |
|
/2=1625 |
|
a’ |
l |
|
|
|
|
|
A - A |
|
|
b=5900 |
42 3,5 |
38 3 |
38 3 |
|||
|
S |
90 |
S |
90 |
S |
90 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
Вид сверху |
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
3 |
|
|
=2400 |
=2750 |
l |
a” |
пр |
|
115 90*63=5670
п.п
A
Рис.6. Эскиз пароперегревателя
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8.1)Целью поверочно-конструкторского расчёта пароперегревателя является определение его поверхности нагрева при известных тепловосприятиях, конструктивных размерах и характеристиках. Тепловосприятие пароперегревателя определено ранее, конструктивные размеры и характеристики поверхности заданы чертежом. Решением уравнения теплопередачи определяют требуемую (расчётную) величину поверхности нагрева пароперегревателя, сравнивают её с заданной по чертежу и принимают решение о внесении конструктивных изменений в поверхность.
8.2)По чертежам парового котла составляем эскиз пароперегревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге .
8.3)По чертежам и эскизу заполняем таблицу:
Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя |
Таблица 8.1. |
||||||
|
Наименование |
|
Обозн. |
Раз- |
Номер ступени по |
Весь |
|
|
величин |
|
|
ть |
газоходу |
пароперегреватель |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
Наружный диаметр труб |
|
D |
м |
0,038 |
0,038 |
0,04 |
|
Внутренний диаметр труб |
|
dвн |
м |
0,032 |
0,032 |
0,032 |
|
Количество труб в ряду |
|
Z1 |
-- |
64 |
64 |
-- |
|
Количество труб по ходу газов |
|
Z2 |
-- |
6 |
14 |
20 |
|
Шаг труб:Поперечный |
|
S1 |
м |
0,09 |
0,09 |
0,09 |
|
|
Продольный |
|
S2 |
м |
0,12 |
0,12 |
0,12 |
Относительный шаг труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечный |
|
S1/d |
-- |
2,37 |
2,37 |
2,37 |
|
Продольный |
|
S2/d |
-- |
3,16 |
3,16 |
3,16 |
Расположение труб змеевика |
|
-- |
-- |
|
Коридорное |
||
Характер взаимного течения |
|
-- |
-- |
последовательно-смешанное |
|||
Длина трубы змеевика |
|
l |
м |
19,5 |
27,6 |
-- |
|
Поверхность примыкающая |
|
Fст х |
м2 |
10,74 |
7,23 |
17,97 |
|
к стенке |
|
|
|
|
|
|
|
Поверхность нагрева |
|
H |
м2 |
159,651 |
261,143 |
420,794 |
|
Размеры газохода: высота на входе |
a |
м |
4,1 |
3 |
-- |
||
|
высота на выходе |
a |
м |
3,5 |
2,6 |
-- |
|
|
ширина |
|
B |
м |
5,9 |
5,9 |
5,9 |
Площадь живого сечения |
|
F |
м2 |
16,286 |
11,924 |
-- |
|
на входе |
|
|
|
|
|
|
|
Площадь живого сечения |
|
F |
м2 |
12,746 |
9,564 |
-- |
|
на выходе |
|
|
|
|
|
|
|
Средняя площадь |
|
Fср |
м2 |
14,516 |
10,774 |
11,942 |
|
Живого сечения |
|
|
|
|
|
|
|
Средняя |
эффективная |
толщина |
|
|
|
|
|
излучающего слоя |
|
Sф |
м |
-- |
-- |
0,2916 |
|
Глубина газового объёма |
|
lоб |
м |
1,125 |
0,375 |
1.5 |
|
до пучка |
|
|
|
|
|
|
|
Глубина пучка |
|
lп |
М |
0,55 |
1,625 |
2,175 |
|
Количество змеевиков, |
|
|
|
|
|
|
|
включённых параллельно |
|
M |
шт |
64 |
64 |
64 |
|
по пару |
|
|
|
|
|
|
|
Живое сечение для прохода пара |
F |
М2 |
0,0514 |
0,0514 |
0,0514 |
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8.3.1) Поверхность труб, примыкающих к обмуровке, называемая дополнительной, которую определяют как произведение площади стены (потолка) Fст, занятой этими трубами, на угловой коэффициент х, определяемый по номограмме на основании соотношений S1/d и е/d
причём е/d r/d =0,5 х=0,7
Таким образом, поверхность нагрева определяем по формуле:
|
|
H |
|
z |
d l F |
|
х 64 0,038 3,14 19,5 10,74 159,651 м |
2 |
|||
|
|
1 |
|
|
|||||||
|
|
|
1 |
|
|
ст |
|
|
|
||
H |
|
z |
|
d l |
|
F |
х 64 0,038 3,14 33,25 7,23 261,143 м |
2 |
|
||
2 |
2 |
2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
ст2 |
|
|
|
|
|||
8.3.2)Глубину газового объёма до пучка каждой ступени и глубину пучка определяют по рекомендациям и четежу 8.3.3)По средним значениям шагов для пароперегревателя и среднему диаметру находим
эффективную толщину излучающего слоя:
|
4 S S2 |
|
S 0,9 d |
|
|
|
2 |
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
4 0,09 0,12 |
1 |
|
||
1 |
0,9 0,038 |
0,2916 м |
|||||
|
|
2 |
|||||
|
|
3,14 0,038 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
8.3.4)Площадь живого сечения для прохода газов определяем по формуле:
Fi = a i b – di Z1i li пр;
где l1 пр =3,25 м; l2 пр = 2,375 м;
F1' = 4,1 5,9 – 64 0,038 3,25 =16,286 м2; F2' = 3 5,9 – 64 0,038 2,375 =11,924 м2;
F1'' = 3,5 5,9 – 64 0,038 3,25 = 12,746 м2; F2'' = 2,6 5,9 – 64 0,038 2,375 = 9,564 м2;
а-высота газохода; b — ширина газохода;
8.3.5) Площадь среднего живого сечения для прохода пара:
|
|
|
d 2 |
3,14 0,032 |
2 |
0,0514м2 |
|
f |
|
m |
в н |
64 |
|
|
|
1 |
4 |
4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
f |
|
m |
d |
|
2 |
4 |
|||
|
|
|||
|
|
|
2 |
|
|
3,14 |
0,032 |
2 |
|
|
в н |
64 |
|
0,0514м |
2 |
|||
|
|
||||||
|
|
4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
Н |
1 |
Н |
2 |
|
420,794 |
0,0514м |
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ср |
Н |
|
|
|
Н |
|
159,651 |
|
261,143 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
f |
1 |
|
f |
2 |
|
0,0514 |
|
0,0514 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
8.4)Составляем таблицу исходных данных поверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:
Таблица 8.2.
Наименование величины |
Обозначение |
Единица |
Величина |
Температура газов до п/п |
’’ф |
С |
972,44 |
Температура газов за п/п |
’’пе |
С |
583,576 |
Температура пара в состоянии насыщения |
tн |
С |
255 |
Температура перегретого пара |
tпе |
С |
440 |
Средний удельный объем пара в п/п |
ср |
М3/кг |
0,06314 |
Тепловосприятие конвективное по балансу |
Qкпе |
Ккал/кг |
1848,73 |
Средний объем газов в п/п (при песр ) |
Vг |
М3/кг |
12,721 |
Объемная доля водяных паров |
rH20 |
- |
0,1202 |
Суммарная объемная доля 3хатомных газов |
rп |
- |
0,2444 |
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Средний удельный объём пара находят с использованием по удельным объёмам пара в состоянии насыщения и перегретого пара:
При Рб=44 кгс/см2 н=0,04599 м3/кг
При Рпе=40 кгс/см2 и tпе=440С пе=0,0803 м3/кг
|
|
|
|
н |
|
пе |
|
0,04599 0,0803 |
0,06314 м |
3 |
/ кг |
|
|
|
|
||||||||
ср |
|
|
2 |
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все остальные величины определены ранее.
8.5)Коэффициент теплопередачи определяют для пароперегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц.
Коэффициент теплопередачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле:
k |
|
1 |
|
2 |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
1 |
|
2 |
||
|
|
|
|
|||
8.5.1) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле:
|
1 |
( |
к |
) |
|
|
л |
Где к—коэффициент теплоотдачи конвекцией; л—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; -- коэффициент тепловой эффективности поверхности;
= 1;
Для определения к—коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока:
w |
Bp |
Vг |
|
273 |
|
|
5338.8 12,721 (778.008 |
273) |
6,0817м / с |
|||||
3600 F |
|
273 |
|
|
|
3600 11,942 273 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
w |
Dпе ср |
|
|
0,06314 75000 |
25,591м / с |
|||||||
|
|
3600 f |
ср |
3600 |
0,0514 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
При поперечном омывании коридорных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме:
н=47ккал/м2чоС; добавочные коэффициенты: Сz=1; Сф=1; Сs=1; к = нСzСфСs = 47ккал/м2чоС;
Для нахождения л используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:
а 1 е k P S
Для запылённой поверхности k p S = (kг rn) S p, где р = 1кгс/ см2; rn=0,2444; S=0,2916 м;
рn S = rn S = 0,2444 0,2916 = 0,07126 м∙кгс/ см2;
По номограмме находим kг = 2,3
k p S (2,3 0,2444) 1 0,2916 0,1639
а=1-е-0,1639=0,1502 Tпеср =(255+440)/2=347,5 оС
Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:
Tз = Tпеср + (80 100) = 347,5 +90 = 437,5 оС;
По номограмме находим н=120 ккал/м2чоС; |
Сг 0,94 |
л = на Сг =120 0,1502 0,94 16,94 ккал/м2чоС;
При расчёте пароперегревателя и экономайзера на величину л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1 А |
|
|
||||
|
|
|
к |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
л |
|
1 |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Где Тк -- температура газов в объёме камеры, (К); lоб и глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до сжигании мазута А=0,3
l |
|
|
0,07 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
об |
|
||
|
lп |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
lп -- соответственно суммарная пучка, м; А – коэффициент: при
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
972,44 583,576 |
|
|
|
||||||||
Т |
|
0,5 |
|
пе |
|
пе |
|
273 0,5 972,44 |
|
|
|
|
|
|
273 1148,224 К |
|||||||||||
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
пе |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1148,224 |
|
0,25 |
|
1,5 |
|
0,07 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22,065ккал / м |
2 |
0 |
С |
||||||||||
|
|
16,94 1 0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч |
||||||||||||||
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
2,175 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
) 1 22,065 47 69,065 |
ккал / м |
2 |
о |
С |
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
к |
|
ч |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в пароперегревателе определяют по номограмме, при среднем значении давлений, температур и скорости пара.
По номограмме 15: Сd = 0,98; н = 1300 ккал/м2 ч оС;
2 = н Сd = 1300 0,98 = 1274 ккал/м2 ч оС;
8.5) Коэффициент теплоотдачи:
k |
1 2 |
0,65 |
69,065 1274 |
42,5837 |
ккал / м2 ч 0 С |
|
1 2 |
69,065 1274 |
|||||
|
|
|
|
Большой и меньший температурные напоры для прямотока:
t = ф – tпе = 972,44 – 440 = 532,44оС;t = пе – tн = 583,576 – 255 = 328,576 оС;
t / t = 532,44/328,576=1,62044;
t |
прт |
|
|
532.44 328.576 |
420,987 |
|
|
|
||
|
2,3lg |
532.44 |
|
|
|
|
|
|
|
328.576 |
|
оС;
Поправочный коэффициент определяют по номограмме и по безразмерным параметрам:
A |
H•прм |
|
159,651 |
0,3794; |
|
|||
|
H |
420,794 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
972,44 586,576 |
|
|||
R |
|
ф |
|
пе |
|
2,10196; |
||
t |
|
t |
|
440 255 |
||||
|
пе |
н’ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
P |
t |
пе |
t |
’н |
|
440 255 |
0,2578; |
||
|
|
|
|
||||||
t |
|
972,44 |
255 |
||||||
|
н |
|
|
||||||
|
|
ф |
|
|
|
|
|
|
|
По номограмме находим =0,99
∆ = ∙ ∆ прт = 0,99 ∙ 420,9873 = 416,777 оС
8.5.1)Определим расчётную поверхность:
Н р |
Qпек |
B |
р |
|
1848,73 5338,8 |
556,1213 м2 |
|
|
|
|
|
|
|||
k |
t |
|
42,58 416,777 |
||||
|
|
|
|
||||
Число петель, которые необходимо добавить:
n ± (Hр – H)/4 dizia2 = |(556,1213-420,794)|/(4 3,14 0,038 64 2,6) = 1,64
Добавляем 1,5 петли Поверочный расчёт выполнен.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
9. ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА.
1900
2590
3464
500 |
19*55=1045 |
500 |
|
|
19*55=1045 |
1200 |
|
1732 |
|
1732
6160
6112
Рис.7. Общая компоновка хвостовых поверхностей нагрева
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
9.1. Расчёт водяного экономайзера.
Газы |
Газы |
S1=75
l1=5800
S2=55
еф=50 |
еф=50 |
S1(z1-1)=24*75=1800 |
lпр=5910 |
a=1900 |
b=6150 |
S1=75 |
Масштаб 1:2 |
|
S2=55
R = 55
d |
|
26 |
|
d |
|
32 |
|
вн |
|
||
|
|
|
|
Рис.8. Эскиз водяного экономайзера
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
9.1.1) С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:
Таблица 9.1.
Наименование величины |
Обозначение |
Единица |
Величина |
|
Температура газов до экономайзера |
’’пе |
С |
583,576 |
|
Температура газов за экономайзером |
’’эк |
С |
300 |
|
Температура питательной воды |
tпв |
С |
150 |
|
Давление питательной воды перед |
Р’эк |
кгс/см2 |
47,52 |
|
экономайзером |
||||
|
|
|
||
Энтальпия питательной воды |
iпв |
ккал/кг |
151,552 |
|
Тепловосприятие по балансу |
Qбпе |
ккал/кг |
1290,264 |
|
Средний объем газов при среднем избытке |
Vг |
м3/кг |
12,9907 |
|
воздуха |
|
|||
|
|
|
||
Объемная доля водяных паров |
Гн2о |
- |
0,11808 |
|
|
|
|
|
|
Суммарная объемная доля 3хатомных газов |
rп |
- |
0,2397 |
Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р эк = 1,08Рб=1,08 44=47,52 кгс/см2.
9.1.2) Предварительно определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:
Энтальпию и температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнения теплового баланса по рабочему телу (воде):
Q |
б |
|
D |
эк |
i |
i |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
эк |
|
В |
|
эк |
эк |
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Где Dэк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях Dэк = =Dпе =D=75т/ч;
iэк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; iэк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.
При указанной схеме включения пароохладителя:
|
|
|
|
|
D |
пе |
|
D |
пе |
|
|
|
|
||
i |
i |
|
i |
|
|
|
, т.к. |
|
|
|
1, |
то i |
151,552 10 161,552 ккал / кг |
||
пв |
по |
|
|
|
|
||||||||||
эк |
|
|
|
Dэк |
|
|
Dэк |
|
|
эк |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
i |
i |
Q |
|
В |
р |
|
|
5338,8 |
|
253,1101 ккал / кг |
эк |
|
|
|
161,552 1290,264 |
|
|
||||
эк |
эк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dэк |
75000 |
|
||||
По iэк = 161,552 ккал/кг и Р эк = 47,52 кгс/см2 находим и tэк = 159,7568 0С;
По iэк = 253,1101 ккал/кг и Рб = 44 кгс/см2 находим и tэк = 244,57 0С;
Т.к i’’эк <i‘, то tэк’’ <tн =255 0С, значит экономайзер некипящего типа.
9.1.3)По чертежам парового котла составляем эскиз экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1 25, на котором указывают все конструктивные размеры. По чертежам и эскизу заполняем таблицу:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Конструктивные размеры экономайзера
Таблица 9.2.
Наименование величины |
Обозначение |
Единица |
Величина |
|
Наружный диаметр труб |
D |
м |
0,032 |
|
Внутренний диаметр труб |
dвн |
м |
0,026 |
|
Число труб в ряду |
Z1 |
шт. |
25 |
|
Число рядов походу газов |
Z2 |
шт. |
34 |
|
Поперечный шаг труб |
S1 |
м |
0,075 |
|
Продольный шаг труб |
S2 |
м |
0,055 |
|
Относительный поперечный шаг труб |
S1/d |
- |
2,34 |
|
Относительный продольный шаг труб |
S2/d |
- |
1,72 |
|
Расположение труб |
- |
- |
Шахматное |
|
Характер взаимного движения сред |
- |
- |
Противоток |
|
Длина горизонтальной части петли змеевиков |
l1 |
м |
5,8 |
|
Длина проекции одного ряда труб на |
lпр |
м |
5,91 |
|
горизонтальную плоскость сечения |
||||
|
|
|
||
Длина трубы змеевика |
L |
м |
101,363 |
|
Поверхность нагрева ЭКО по чертежу |
Hэк.ч. |
м2 |
509,247 |
|
Глубина газохода |
а |
м |
1,9 |
|
Ширина газохода |
B |
м |
6,15 |
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
Fг |
м2 |
6,957 |
|
Средняя эффективная толщина излучающего |
S |
м |
0,119 |
|
слоя |
||||
|
|
|
||
Суммарная глубина газовых объемов до |
lоб |
м |
3,6 |
|
пучков |
||||
|
|
|
||
Суммарная глубина пучков труб |
ln |
м |
1,7 |
|
Количество змеевиков, включенных |
M |
шт. |
50 |
|
параллельно по воде |
||||
|
|
|
||
Живое сечение для прохода воды |
F |
м2 |
0,02653 |
9.1.4)Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании его газами определяют по формуле:
F |
a b Z |
|
d l |
|
1,9 6,15 25 0,032 5,91 6,957 |
м |
2 |
1 |
пр |
|
|||||
r |
|
|
|
|
|
где lпр – длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м; Площадь живого сечения для прохода воды:
f m |
d |
|
4 |
||
|
2 |
|
|
3,14 |
0,026 |
2 |
|
|
в н |
50 |
|
0,02653 м |
2 |
|||
|
|
||||||
|
|
4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Поверхность нагрева экономайзера:
Н d l m 3,14 0,032 101.363 50 509,247 м2
Где l – длина змеевика, определяемая с использованием длины горизонтальной части змеевика (l1):
|
Z 2 |
|
Z2 |
|
|
|
34 |
34 |
|
|
|
||||
l l1 |
|
|
|
|
|
1 |
S2 |
5,8 |
|
|
|
|
1 |
3,14 0,055 |
101,363 м |
2 |
2 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
||||
Средняя эффективная толщина излучающего слоя:
|
4 S |
S |
2 |
|
4 0,075 0,055 |
|
|
|||
S 0,9 d |
1 |
|
|
1 |
0,9 0,032 |
|
|
1 |
0,119 м |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|||||
|
d |
|
|
|
3,14 0,032 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||