9. Конструктивний розрахунок пароперегрівника

Пароперегрівник – теплообмінний апарат (трубчастий) призначений для підвищення температури пари до заданої у завданні (температури перегрітої пари).

Конструктивний розрахунок пароперегрівника виконується за схемою протитік і визначається потрібна площа пароперегрівника.

У котлі вже встановлено пароперегрівник з поверхнею нагріву, яка знаходиться за конструктивними характеристиками котла. Метою даного розрахунку є визначення розрахункової площі пароперегрівника (для заданих температур перегрітої пари, типу котла та виду палива ) та порівняння її з уже встановленою площею пороперегрівника.

Таблиця 9.1

№№	Найменування	Позначення	Розмірність	Розрахункова формула або спосіб визначення та пояснення	Розрахунок
1	2	3	4	5	6
1	Середня довжина коліна		м	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	2,640
2	Діаметр труб		мм	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	32/26
3	Поперечний крок		мм	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	75
4	Поздовжній крок		мм	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	63
5	Число труб у ряду		шт	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	3
6	Число рядів труб		шт	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	6
	Розташування труб			Коридорне
	Схема включення пароперегрівника			Протитокова
7	Живий переріз для проходу пари		м²	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	0,0059
8	Живий переріз для проходу газів		м²	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	0,706
9	Поверхня нагріву пароперегрівника у котлі		м²	Підраховує площу пароперегрівника, який встановлен у котлі. та потрібно підставляти у формулу тільки в метрах!	4,7748
10	Температура газів на вході в пароперегрівник		ºС	(Охолодження газів прийняти за правилом "поганий"-"гарний". Для гарного котла зниження температури мінімальне – 20 ºС)	913
11	Ентальпія газів на вході в пароперегрівник		кДж/кг або кДж/нм³	За значенням (табл. 6.1) шляхом інтерполяції	10166,66
12	Питома ентальпія вологої насиченої пари при тиску на вхідному колекторі пароперегрівника		кДж/кг	, Де та - питомі ентальпії киплячої води та сухої насиченої пари при МПа (табл. А.9); - паровміст пари (приймається за правилом "поганий"-"гарний"; для "гарного" котла значення )	2753,488
13	Питома ентальпія пари на виході з пароперегрівника		кДж/кг	Приймати за та МПа (табл. А.9)	2927,4
14	Теплосприймання пароперегрівника		кДж/кг або кДж/м³		1323,24
14	Теплосприймання пароперегрівника		%		6,1
15	Ентальпія димових газів на виході з пароперегрівника		кДж/кг або кДж/м³		8839,63
16	Температура димових газів на виході з пароперегрівника		ºС	За отриманим значенням (табл 6.1)	804,72
17	Середня температура газів		ºС		858,86
18	Середня температура пари		ºС		250
19	Середній питомий об’єм пари при середньому тиску МПа		м³/кг	У табл. А.9 знаходимо значення: за та МПа; за та МПа;	0,1527
20	Середня швидкість газів у пароперегрівнику		м/с		3,94
21	Середня швидкість пари		м/с		18,11
22	Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному обмиванні			За рис. Б.8 знаходимо значення , , та . ; ; ;	114,24
23	Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до пари			За рис. Б.9 знаходимо значення та	504
24	Товщина випрормінювального шару		м		0,14
25	Сумарна об’ємна частка триатомних газів і водяної пари			За табл. 5.1 для пароперегрівника	0,2232
26	Сумарна поглинальна спроможність триатомних газів і водяної пари		м.МПа	, Де МПа	0,003
27	Об’ємна частка водяної пари			За табл. 5.1 для пароперегрівника	0,0834
28	Коефіцієнт обламлення променів триатомними газами			Рис. Б.2	28
29	Коефіцієнт обламлення променів золовими частками			За значенням (рис.Б.3). Для газу та мазуту = 0	0,076
30	Сумарна оптична товщина запиленого газового потоку				0,089
31	Ступінь чорноти випромінюючого середовища			Рис. Б.4 Якщо , тоді	0,1
32	Коефіцієнт забруднення			Для твердого палива - Для мазуту - Для газу -	0,0043
33	Температура забрудненої стінки труби		ºС	, Де для газу: ; Для вугілля та мазуту:	250,16
34	Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням			Рис. Б.10. Для вугілля (запилений потік): Для мазуту та газу (незапилений потік):	50,4
35	Коефіцієнт використання поверхні нагріву			Приймається за правилом "поганий"-"гарний"; для "гарного" котла приймається значення – 0,95	0,95
36	Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінки труб				156,4
37	Коефіцієнт теплової ефективності			Буре вугілля: Камяне вугілля: Мазут: Газ:	0,65
38	Коефіцієнт теплопередачі				77,58
39	Температурний напір на вході газів до пароперегрівника		ºС		663
40	Температурний напір на виході газів з пароперегрівника		ºС	, де	603,35
41	Температурний напір при протитоковому русі		ºС	Визначити, яка різниця з та буде мати більше значення та менше значення , а потім визначити за формулою Результат повинен бути більше та менше	632,7
42	Розрахункова поверхня пароперегрівника		м²		2,48
43	Порівняння			Порівнюємо розрахункову поверхню з тією, що вже має встановлений у котел пароперегрівник (пункт 9). Якщо , тоді потрібно додати труби у пароперегрівник. Якщо , тоді зробимо висновок, що пароперегрівник, що встановлений у котел, забезпечить необхідний перегрів пари до заданої температури
44	Додаткова кількість труб у пароперегрівнику		шт	Округлити в більшу сторону до цілого числа (підставляти до формули значення та потрібно у метрах)	87