Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Самарский Государственный Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Пособие котлы.doc

Скачиваний:

Добавлен:

17.08.2019

Размер:

5.58 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1410 11 12 13 14 > Следующая >>>

Второе приближение расчёта I ступени воздухоподогревателя

Задаёмся температурой горячего воздуха на выходе из I ступени воздухоподогревателя =180°С; по таблице 2 находим энтальпию воздуха ( =1219,2 кДж/кг).

Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе

, (3.143)

где – отношение количества воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому, рассчитывается по соотношению

. (3.144)

Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе

=1185,5 кДж/кг. (3.145)

Теплота, отданная газами

, (3.146)

где – энтальпия присасываемого воздуха. Определяется по таблице 2 по средней температуре присасываемого воздуха

; (3.147)

°С; (3.148)

= 690 кДж/кг. (3.149)

Из равенства уравнений (3.143) и (3.146) определяется энтальпия продуктов сгорания

кДж/кг. (3.150)

По найденной энтальпии продуктов сгорания по таблице 2 находится температура газов на входе в воздухоподогреватель, ( =259,2 °С).

Средние температурные напоры для всей поверхности воздухоподогревателя при движении сред по прямотоку и противотоку

=99,5°С; (3.151)

=99,5°С. (3.152)

При выполнении условия

= = 1 > 0,92, (3.153)

температурный напор определяется по соотношению:

°С. (3.154)

Уточнение коэффициента теплопередачи не проводится, так как вновь принятая температура отличается от предыдущего значения менее чем на 50 °С.

Тепло, воспринятое воздухоподогревателем I ступени по условию теплопередачи

; (3.155)

=1175,8 кДж/кг. (3.156)

Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению

; (3.157)

. (3.158)

Расчёт закончен.

3.2.4. Расчет водяного экономайзера I ступени

Исходные данные:

– поверхность нагрева – =940м²;

– продольный и поперечный шаги – =105мм; =75 мм;

– наружный диаметр труб – =38 мм;

– проходное сечение для продуктов сгорания – =17 м²;

– шахматное расположение труб;

– температура питательной воды = =210°С;

– энтальпия питательной воды =901,21 кДж/кг;

– давление питательной воды = 11,5 МПа;

– величина непрерывной продувки =3%;

– температура дымовых газов на выходе из водяного экономайзера = =259,2 °С;

– энтальпия дымовых газов =2722,2 кДж/кг;

– расход продувочной воды = 1,917 кг/с (стр. 11[3]).

Температурой питательной воды ( )на выходе из водяного экономайзера I ступени задаёмся равной 250°С. Энтальпия воды =1086,89 кДж/кг (таблица XXIII [1]).

Количество теплоты, воспринятое водой в водяном экономайзере

; (3.159)

=1353,44 кДж/кг. (3.160)

Теплота, отданная газами воде

, (3.161)

где - энтальпия, определяемая по температуре присасываемого воздуха.

Для =30°С по таблице 2 находится =201,6 кДж/кг.

Н а рисунке 3.4 приведена схема водяного экономайзера I ступени.

Из равенства уравнений (3.159) и (3.161) рассчитывается энтальпия продуктов сгорания

кДж/кг. (3.162)

По энтальпии продуктов сгорания по таблице 2 находится температуру продуктов сгорания на входе в водяной экономайзер, ( = 390 °С).

Водяной экономайзер представляет собой теплообменник, выполненный по противоточной схеме движения греющей и обогреваемой сред.

Для нахождения температурного напора определяется разность температур сред на концах поверхностей нагрева

=390-250=140°С; (3.163)

=259,2-210= 49,2°С. (3.164)

Находится отношение разностей температур:

. (3.165)

При таком условии температурный напор в водяном экономайзере I ступени рассчитывается по формуле

; (3.166)

=87,1 °С. (3.167)

Средняя температура стенки трубы водяного экономайзера

+ 25 = (250 + 210)/2 + 25 = 255 °С. (3.168)

Коэффициент теплоотдачи продуктов сгорания

, (3.169)

где – коэффициент теплоотдачи. Определяется по рисунку П5, получается =38 Вт/(м²К);

– степень черноты газового потока, который определяется по суммарной оптической толщине продуктов сгорания (рисунок П7).

Эффективная толщина излучающего слоя.

Для = 38 мм, = 105 мм и = 75 мм получается

; (3.170)

0,2 м, (3.171)

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:

– коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7-36 [1]);

0,2360,10,2=0,0047. (3.172)

По рисунку П2 =43 1/(м МПа)^-1.

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания

; (3.173)

0,203. (3.174)

Коэффициент теплового излучения газовой среды определяется по рисунку П7.

=0,19. (3.175)

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания

Вт/м²К. (3.176)

Скорость газов в водяном экономайзере

; (3.177)

; (3.178)

=324,5 °С; (3.179)

=8,3 м/с. (3.180)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности

, (3.181)

где – коэффициент теплоотдачи конвекцией. Определяется по рисунку П6.

Для =38 мм и =8,3 м/с, получается

=81 Вт/(м²К); (3.182)

Относительные продольные и поперечные шаги труб

, . (3.183)

При

, , (3.184)

получаем:

– поправка на влияние физических параметров среды, ( =1);

– поправка на число поперечных рядов по ходу газов ( =1);

– поправка на компоновку пучка ( =99).

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Вт/(м²К). (3.185)

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

, (3.190)

=1 по пункту 7-08 [1].

80,19+7,22=87,41 Вт/(м²К). (3.191)

Коэффициент теплопередачи через стенку

; (3.192)

- определяем по таблице П2 ( =0,76);

= 0,76 87,41 = 66,43 Вт/(м²К). (3.193)

Тепло, воспринятое воздухоподогревателем I ступени по условию теплопередачи

; (3.194)

=601 кДж/кг. (3.195)

Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению

; (3.196)

> 2. (3.197)

Необходимо провести уточнение расчёта, приняв новое значение температуры питательной воды на выходе из I ступени водяного экономайзера.

ВТОРОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ РАСЧЕТА I СТУПЕНИ ВОДЯНОГО ЭКОНОМАЙЗЕРА

Зададимся температурой питательной воды на выходе из водяного экономайзера I ступени =224 °С. Энтальпия воды определяется по таблице XXIV [1] ( =962,45 кДж/кг).