10.2.Расчёт первой ступени пароперегревателя

Таблица №12 Расчёт первой ступени ПП:

Наименование

Обозначе-ние

Ед.измере-ния

Расчётные формулы или способ определения

Расчёт

Температура пара на выходе из второй ступени

t``^2ст_п

˚C

По заданию

430

Энтальпия пара на выходе из второй ступени

i``^2ст_п

кДж/кг

по предыдущему значению температуры по табл.XXV [2]

3283,7

Энтальпия пара на входе во вторую ступень

i`^2ст_п

кДж/кг

i``^2ст_п- Q_б* B_р/D =

3283,7-2202*1,04/13,89

3118,69

Энтальпия пара перед пароохлади-телем

i`_по

кДж/кг

i`^2ст_п+ Δiпо=3118,69+70

3188,69

Его температура

t`_по

˚C

По табл. XXV [2]

388,42

Тепловосприятие части пароперегрева-теля по балансу

Q_б

кДж/кг

(i`_по- i_нп)*D/ Bр=

(3188,69-2798,64)*13,89/1,04

5204,80

Температурный напор на входе газов

Δt`

˚C

ϑ`(температура газов на входе в первую ступень) ϑ` - t`по = 928-388,42

539

Температурный напор на выходе газов

Δt``

˚C

(ϑ``-температура газов за пароперегревателем) ϑ``- tнп=697-252,874

444,18

Средний тепмературный напор

Δt_прт

˚C

(Δt` + Δt``)/2=(539+444,18)/2

491,75

Требуемая поверхность второй части ПП

Н

м²

Q_б* B_р/k*Δtпрт=

5204,80*1,04/45,32*491,75

243,07

Расчёт воздушного подогревателя:

Таблица №13 Конструктивные характеристики:

Число ходов, n

2

Количество секций

5

Диаметр труб d, мм

40x1,5

Диаметр труб средний dср,мм

38,5

Диаметр труб наружный dнар,мм

40

Диаметр труб внутренний dвн, мм

37

Расположение труб

шахматное

Шаг по ширине S1,мм

56

Шаг по длине S2,мм

44

Количество труб, Z1

70

Количество труб, Z2

33

Общее количество труб, Z=Z1*Z2

2310

Длина труб L, мм

3290

Глубина воздухоподогревателя b, мм

4130

Поверхность нагрева H=π*dвн*Z*L=3,14*0,0385*33*70*3,29, м^2

883,0

Сечение для прохода газов, F=π*dвн^2*Z/4=3,14*0,0385^2*2310/4, м^2

2,5

Сечение для прохода воздуха, f=L*b-Z1*dнар*L=3,29/2*4,13-33*0,04*3,29/2 , м^2

2,2

Таблица №14 Тепловой расчёт воздушного подогревателя:

Наименование

Обозначе-ние

Ед.изм.

Расчётные формулы или способ определения

Расчёт

Температура воздуха на входе

tхв

˚C

Из задания

10

Энтальпия его теоретического количества

I⁰_хв

кДж/кг

По I-ϑ таблице

119,7

Температура воздуха на выходе

tгв

˚C

Из расчёта топки

150

Энтальпия его теоретического количества

I⁰_гв

кДж/кг

По I-ϑ таблице

2033,5

Энтальпия газов на входе

I`

кДж/кг

Iуг+(Qб/ϕ)-Δαвп*I0хв=

3208,6+(2162,6/0,99)-0,06*119,7

5385,86

Температура газов на входе

ϑ`

˚C

По I-ϑ таблице

265,59

Температура газов на выходе

ϑ``

˚C

Из расчёта теплового баланса и расхода топлива (температура уходящих газов)

160

Энтальпия газов на выходе

I``

кДж/кг

По I-ϑ таблице : (160-100)/(200-100)= (I``-1990)/(4021-1990)

3208,6

Тепловосприятие по балансу

Q_б

кДж/кг

(β`вп+Δαвп/2)*(I0гв-I0хв)=

(1,1+0,06/2)*(2033,5-119,7)

2162,6

Температурный напор на входе

Δt`

˚C

ϑ`- tгв=265,59-150

115,59

Температурный напор на выходе

Δt``

˚C

ϑ``- tхв=160-10

150

Температурный напор при противотоке

Δt_прт

˚C

(Δt` +Δt``)/2=(115,59+150)/2

132,8

Меньший температурный перепад

τб

˚C

tгв - tхв=150-10

140

Больший температурный перепад

τм

˚C

ϑ`-ϑ``=265,59-160

105,59

Параметр

p

_

τм/(ϑ`-tхв)=105,59/(265,59-10)

0,41

Параметр

R

_

τБ/τм=140/105,59

1,33

Коэффициент пересчёта

ψ

_

По номограмме 31 [2] для двухкратного перекрёста

0,97

Температурный напор

Δt

˚C

ψ*Δtпрт=0,97*132,8

128,8

Средняя температура газов

ϑ

˚C

(ϑ`+ϑ``)/2=(265,59+160)/2

212,8

Средняя температура воздуха

tв

˚C

(tхв+tгв)/2=(10+150)/2

80

Объём газов на 1 кг топлива

Vг

м³/кг

По таблице №1

14,304

Объёмная доля водяных паров

r_H2O

_

По таблице №1

0,0985

Средняя скорость газов

w_г

м/с

(B_р* V_г/F)*( (ϑ+273)/273)= 1,04*14,304/2,5*(212,8+273)/273

10,67

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α₁

Вт/м²*К

По номограмме 14[2] α1=Сф*Сl*αн=1,163*1,15*1*30,07

40,22

Средняя скорость воздуха

wв

м/с

(βвп+Δ αвп/2)*Bp*V0*(tв+273)/273*f= (1,1+0,06/2)*1,04*10,205*(80+273)/273*2,2

7,09

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α₂

Вт/м²*К

По номограмме 13 [2] αк= αн*cz*cs*cф=1,163*61*1*0,75*1

53,21

Коэффициент использования

ξ

_

По таблице 7-4 [2]

0,7

Коэффициент теплопередачи

k

Вт/м²*К

ξ*(α1*α2)/(α1+α2)=

0,7*(45,78*53,21)/(45,78+53,21)

16,03

Поверхность нагрева

Hp1

м²

Bp*Qб/k*Δt =1,04*2162,6/16,03*128,8

1089,9

Омываемая высота труб(высота хода)

lр1

м

l*Hp1/H=3,29/2*1089,9/883

2,031

Средняя скорость воздуха

wв1

м/с

wв*l/lр1=(7,09*(3,29/2))/2,031

5,75