15. Расчет кпп выходной ступени

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

Расчет или данные эскизов

Результат

Ширина топки

a_т

м

по расчету конструкривных характеристик топки котла

-

10,4

Число рядов труб

z

шт.

принимаем

-

>10

Внутренний диаметр труб

d_вн.

м

принимаем

-

0,032

Толщина стенки



м

принимаем

-

0,005

Наружный диаметр труб

d_нар.

м

d_вн.+ 2

0,032+20,005

0,042

Относительный шаг труб вдоль оси барабана

σ₁

-

принимаем

σ₁=s₁/d_нар.

-

3

Относительный шаг труб поперек оси барабана

σ₂

-

принимаем

σ₂=s₂/d_нар

-

1,5

Коэффициент сохранения тепла

φ

-

по тепловому балансу котла

-

0,996

Температура газов на выходе из топки

ν^//_т

⁰С

по тепловому расчету топки котла

-

1093

Теплота, воспринятая обогреваемой средой

Q

кДж/кг

D(I₉- I₈)/B_р

88,89(3392-3117,44)/17,34

1407

Температура дымовых газов на входе в КПП

ν^/_кпп

⁰С

ν^//_т-200

1093-200

893

Энтальпия дымовых газов на входе в КПП

I^/_кпп

кДж/кг

по I-υ-таблице при α^//_т=1,2

-

6887,71

Энтальпия дымовых газов на выходе из КПП

I^//_кпп

кДж/кг

I^/_кпп-(Q/φ)

6887,71-(1407/0,996)

5795,06

Температура дымовых газов на выходе из КПП

ν^//_кпп

⁰С

по I-υ-таблице при α^//_т=1,2

-

724

Средняя температура дымовых газов в КПП

ν_ср.

⁰С

(ν^/_кпп+ν^//_кпп)/2

(893+724)/2

805,5

Средняя температура пара в КПП

t_ср.

⁰С

(T₈+T₉)/2

(433,84+560)/2

496,92

Среднее давление пара в КПП

p_ср.

МПа,

кг/см²

(p₈+p₉)/2

(14,49+13,71)/2

14,1

143,82

Температура стенки труб

t_ст.

⁰С

(ν_ср.+ t_ср.)/2

(805,5+496,92)/2

651,21

Теплота, отданная продуктами сгорания рассчитываемой поверхности

Q_г

кДж/кг

φ(I^/_кпп -I^//_кпп)

0,996(6887,71-5475,06)

1407

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

Расчет или данные эскизов

Результат

Разность температур дымовых газов и пара на входе в КПП

∆t_δ

⁰С

ν^/_кпп-T₉

893-560

333

Разность температур дымовых газов и пара на выходе из КПП

∆t_м

⁰С

ν^//_кпп-T₈

724-433,84

290

Температурный напор

∆t

⁰С

(∆t_δ-∆t_м)/(2,3lg(∆t_δ/∆t_м))

(333-290)/(2,3lg(333/290))

311

Скорость дымовых газов в пакете КПП

с

м/с

принимаем

-

11

Объемная доля водяных паров

r_H2O

-

при α^//_т=1,2

-

0,12

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_к

Вт/

/(м²К)

α_нС_zС_sС_ф

по номограмме [5]

10,921

71

Коэффициент теплоотдачи излучением

α_л

Вт/

/(м²К)

для запыленного потока

по номограмме [5]

-

210

Коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к стенке

α₁

Вт/

/(м²К)

ξ(α_к+ α_л)

0,85(71+210)

239

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

α₂

Вт/

/(м²К)

α_нС_d

по номограмме [5]

24001

2400

Коэффициент использования учитывающий уменьшение поверхности нагрева

ξ

-

Принимаем

0,85

Удельный объем пара при p_ср. иt_ср.

ν

м³/кг

по таблице теплофизических свойств воды и водяного пара

-

0,0222

Плотность пара между входом и выходом в КПП

ρ

кг/м³

1/υ

1/0,0222

45,075

Массовая скорость пара

ρw

м³/(кгс)

принимаем

800

Скорость пара

w

м/с

ρw/ρ

800/45,075

18

Коэффициент эффективности теплопередачи

ψ

-

Принимаем [5]

-

0,7

Коэффициент теплопередачи от дымовых газов к пару

k

Вт/

/(м²К)

(ψα₁)/(1+(α₁/α₂))

(0,7)/(1+(239/2400))

152

Объем дымовых газов

V_г

м³/кг

при α^//_т=1,2

-

4,8316

Площадь живого сечения для прохода дымовых газов

F_г

м²

B_рV_г(ν_ср.+273)/(3600273с)

17,344,83(805,5+273)/(27311)

30,1

Рассчитываемая величина

Обозначение

Единица измерения

Формула и обоснование

Расчет или данные эскизов

Результат

Площадь трубок

f_тр.

м²

(πd_вн.²)/4

3,140,032²/4

0,008

Число змеевиков

n_зм.

шт.

(a_т/s₁)=(a_т/3d_нар.)

(10,4-0,126)/30,042

81

Высота горизонтального дымохода

h_гд

м

F_г/(a_т-n_зм.d_нар.)

30,1/(10,4-810,042)

4,3

Площадь поверхности КПП

H

м²

(QB_р)/(k∆t)

(140717,343600)/(152311)

1858

Число ходов

n_ход

шт.

принимаем

-

1

Число ниток

z

шт.

(Dυ)/(f_тр.w(n_зм./n_ход))

(17,340,02223,6)/

/(0,000818(81/1))

1,2 => 2