Конструктивные данные боковых экранов п ступени испарения

Элементы		Число, n шт	Диаметр труб, толщина стенки,		Сечение,			Длина труб, м							Высота труб, м						Высота верхней точки трубы	Угол накл.трубы к гориз.
					Одной трубы f	Элемента F		До обогрева		Обогрева-емых		После обогрева	Пол ная l		До обогрева	Обогре- ваемых		После Обогр ева	Пол ная h
Экраны труб Опускные трубы от циклонов к коллекторам Отводящие трубы от коллекторов к циклонам Рециркуляционные трубы Питательные трубы от нижнего барабана к циклонам Пароотводящие трубы от циклона к барабану Циклоны Раздающие коллекторы Собирающие коллекторы
Таблица 7.2. Коэффициенты сопротивлений элементов боковых экранов П ступени испарения
	Элементы			Коэффициент сопротивления
				Входа			трения										Выхода			полный коэффициент сопротивления Z
											на воде или паре			на пароводяной смеси
	Экранные трубы			0,7							0,1			0,2			1,2
	Опускные трубы из циклона в нижние коллекторы			0,4							0,5			-			1,1
	Отводящие трубы из коллектора в циклоны			0,5							-			0,2			1,1/1,4			-`
	Питательные трубы из нижнего барабана в циклоны			0,5							0,3			-			1,1
	Пароотводящие трубы из циклонов в барабан			0,4							-			0,3			1,0
	Рециркуляционные трубы экрана			0,4							0,2			-			1,1
	Дырчатый потолок в циклоне			-							-			-			-

103

нормального типа с сужением выходной щели. Коэффициент сопротивления входа в выносной циклон равен 1,1, а на выходе из улитки

1,4:

(7.10)

Паропроизводительность экранов

(7.11)

где Q – полное тепловосприятие экранов П ступени, кВт;

r – теплота парообразования, кДж/кг;

Экраны имеют рециркуляционные трубы. Скорости циркуляции в экранах при расчете в этом случае должны выбираться в более узком пределе, вследствие того, что расход воды в экранах дол­жен быто больше расхода в рециркуляционных трубах, а его полез­ный напор больше нивелирного напора в них. Скорости циркуляции в трубах экранов принимаются в пределах 0,5 - 1,5 м/с. Среднее объемное паросодержание в рециркуляционных трубах следует при­нят 0,25.

Дня определения положения уровня воды в циклоне, необходимого для расчетов полезных напоров отводящих труб экранов, на­ходится разность уровней между барабаном котла и выносными циклонами.

Определение полезных напоров подъемных элементов и гид­равлических сопротивлений опускной системы контура производится при нескольких (обычно трех) предварительно задаваемых расходах циркулирующей в нем воды. Рекомендуемые для этих расчетов зна­чения скоростей циркуляции приведены в таблице 7.3.

Движущие напоры контура подсчитываются раздельно для каждого элемента или его участков. Для расчета движущих напоров необходи­мо определить высоты экономайзерной и испарительной частей кон­тура ( и их участков), скорости смеси и расходные паросодержания.

Высота экономайзерной части труб подсчитывается по формуле

(7.12)

104

Таблица 7.3.

Пределы скоростей циркуляции в элементах котельных агрегатов

Трубные элементы	Пределы скоростей м/с
Экраны, непосредственно выведенные в барабан Экраны котельных агрегатов малой мощности Первые три ряда труб первых кипятильных пучков Остальные ряды труб первых кипятильных пучков Второй и третий пучки кипятильных труб	0,5 – 1,5 0,2 – 0,8 0,5 – 1,7 0,1 – 0,8 0,1 – 0,5

где - высота начального необогреваемого участка трубы, м;

- подогрев воды в верхнем барабане ( на входе в опускные трубы), кДж/кг

- подогрев воды в опускных трубах, кДж/кг;

- подогрев воды паром, снесенным в опускные трубы, кДж/кг - изменение энтальпий воды на 1 м высоты, кДж/(м.кг);

- высота опускных труб, м;

- сопротивление опускных труб контура, Па;

- тепловосприятие первого подъемного участка, кВт;

- обогреваемая высота первого подъемного участка, м;

m – принятый расход циркулирующей в контуре воды, кг/с.

Подогрев воды в опускных трубах определяется по формуле

где - тепловосприятие опускной системы, кВт;

-количество проходящей по опускным трубам воды, кг/с.

105

Количество воды, проходящее по опускным трубам простых контуров, равно количеству воды, принимаемому при расчете полезных напоров подъемных труб. Для котельных агрегатов с общей опускной системой циркуляционных контуров количество воды в ней определяется по принятой в расчете кратности циркуляции. При расчете экономайзерного участка сопротивлений опускных труб определяется по предварительно принятым скоростям воды в опускных трубах.Недогрев воды в верхнем барабане определяется по формуле

(7.13)

где К – кратность циркуляции, принимаемая для двухбарабанных котлов в пределах 65-45.

Подогрев воды паром, снесенным в опускные трубы из водяного объема барабана определяется с помощью графиков на рис. 7.2.(а, б), по кривой 1.

Сопротивление опускных труб контура подсчитывается по формуле

(7.14)

где

Высота поросодержащего участка определяется по формуле

(7.15)

где - высота обогреваемого участка, м.

Высоты остальных участков принимаются по конструктивным данным. Паросодержащая высота труб, выведенных в паровой объем барабана, подсчитывается до уровня воды в барабане.

Длины экономайзерного и паросодержащего участков труб определяются по формулам

(7.16)

(7.17)

где - длина труб до начала обогрева, м;

- длина первого участка, м ;

- угол наклона к горизонтали, град.

106

Расход воды в подъемных трубах

(7.18)

где - скорость циркуляции, принимаемая по табл. 7.3, м/с;

F – сечение подъемных труб, .

Расчет последовательно расположенных элементов контура ведется при одинаковых расходах воды.

Паропроизводительность первого участка определяется по формуле

(7.19)

где Q – полное тепловосприятие участка, кВт.

Расчет количества пара на выходе из участка, в который поступает паро-водяная смесь, производится по формуле

(7.20)

где - количество пара на входе в рассматриваемый участок, кг/с.

- тепловосприятие n – го участка, кДж/кг.

Количество пара в конце элемента

(7.21)

Средний расход пара в участке принимается равным полусумме количества пара в его начале и конце

(7.22)

Средние и конечные значения приведенных скоростей пара определяется по формуле

, м /с (7.23)

, м/с (7.24)

Для расчета движущихся напоров подъемных труб подсчитываются скорости смеси и объемные паросодержания

107

(7.25)

Коэффициенты пропорциональности обогреваемой части экранных труб С и на участке после обогрева определяются по номограмме на рис. 7.3

Поправочные коэффициенты на угол наклона труб к горизонтали обогреваемой части и на участке после обогрева определяются по номограмме на рис. 7.4

Среднее напорное паросодержание в обогреваемой части труб

(7.26)

и на участке после обогрева

(7.27)

Движущий напор обогреваемой части экранных труб

(7.28)

и на участке после обогрева

(7.29)

Движущий напор экранов

Среднее массовое паросодержание обогреваемой части экранных труб

(7.30)

и на участке после обогрева

(7.31)

Расчет сопротивления экономайзерного участка производится по формуле

(7.32)

Потеря давления в обогреваемой паросодержащей части экранных труб

108

(7.33)

от трения на участке после обогрева

(7.34)

и в поворотах при выходе из трубы в участке после обогрева

(7.35)

В формулах (7.33), (7.34) и (7.35) определяется по графику на рис. 7.4

Полное сопротивление экранных труб

Полезный напор экрана определяется по формуле

(7.36)

Результаты гидравлического расчета экранных труб необходимо свести в таблицу (см. табл. 7.4)

Паросодержание в рециркуляционных трубах, вследствие сноса пара из собирающего коллектора определяется по графику на рис.7.5.

Необходимое для определения значение расхода пара на единицу объема коллектора рассчитывается по формуле

, (7.37)

где f и l – поперечное сечение и длина коллектора, , м .

Все величины и формулы их определения, необходимые для нахождения полезного напора рециркуляционного контура, представлены в таблице 7.4

Для опускных труб следует определить: скорость воды в них и потерю давления

(7.38)

(7.39)

109

7.2 Расчет выносных циклонов

Расход питательной воды на циклон с учетом 3% продувки

(7.40)

Питательные линии к циклонам идут от нижнего барабана.

Скорость воды в них

(7.41)

Скорость пара в отверстиях дверчатых листов циклонов (диаметр отверстий 10 мм, 129 шт на один циклон).

(7.42)

Скорость пара в отводящих трубах от циклонов к барабану

(7.43)

Потеря давления в питательных линиях от нижнего барабана к циклонам

(7.44)

где - коэффициент сопротивления питательной линии от нижнего барабана до циклона.

Потеря давления в дырчатых листах циклонов

(7.45)

где - коэффициент сопротивления дырчатого листа в циклона.

Потери давления в пароотводящих трубах от циклонов к

барабану

(7.46)

где - коэффициент сопротивления пароотводящих труб от циклонов к барабану.

Уровень воды в циклонах будет находится ниже уровня в бара­бане на

110

(7.47)

где - потеря давления в опускных трубах котельного

пучка (из расчета циркуляции воды в I ступени испарения), Па.

Отводящие трубы экранов введены в циклоны на 0,575 м выше оси барабана, считая по верхней отметке труб. При этом, расстоя­ние от уровня воды в циклонах до верхней точки отводящих труб экранов

Циркулирующая во второй ступени испарения вода не имеет недогрева до температуры насыщения, опускные трубы циклонов не обогреваются и сноса пара в них нет.

Результаты расчета циклона сводятся в таблицу (см.табл.7.5) Циркуляционная характеристика контура боковых экранов П ступени испарения строится в зависимости от расходов воды в опускных трубах. Точка пересечения ее с кривой сопротивления опускных систем контуров определяет условия циркуляции в экранах (рис. 7.6). По циркуляционной характеристике определяются: расход воды в опускных трубах , полезный напор контура расход воды в экранах с учетом поступления части воды через рециркуляционные трубы m , полезный напор обогреваемых труб