12. Конструктивний розрахунок економайзера

Економайзер – це елемент котлоагрегату , що стоїть окремо, і до конструкції самого котла не відноситься. З´єднується економайзер з котлом газоходом, по якому продукти згоряння з другого конвективного пучка потрапляють до нього. У економайзері підігрівається живильна вода до подавання її у верхній барабан котла. Рух теплоносіїв – протиток.

Метою розрахунку економайзера є визначення поверхні теплообміну, числа труб у ряду та числа рядів труб ( при прийнятій довжині труб ).

Економайзер збирається з чавунних стандартних орнбрених труб довжиною: 1,5; 2,0; 2,5 та 3,0 метри. Ребра мають форму квадрата. Окремі труби з´єднуються колінами як по горизонтаді, так і по вертикалі.

Живильна вода послідовно проходить по всіх трубах економайзера.

Мінімальна кількість труб у горизонтальному ряду – 4.

Наступний ряд встановлюється на нижній ряд. Тільки встановлювати всю кількість рядів (за розрахунком) один на одного не можна. Поверхні ребер зі сторони продуктів згоряння забруднюються (при спаленні всіх видів палива) та їх потрібно періодично обдувати парою, яка виробляється у котлі. Обдувальний апарат – це перфорована труба діаметром 57 x 3мм. Вона встановлюється вздовж труб на всю її довжину. Обдути можна тільки 4 ряди вверх та вниз. Для встановлення пнрфорованої труби між рядами залишають проміжок – 600мм. Схематично це можна побачити на рис.12.4.

Після проведення розрахунку за формою потрібно навести схему компонування економайзера відповідно до вказівок. Приклад схеми компонування для ситуації: число труб у горизонтальному ряду – 4; число рядів – 15. При кількості рядів труб 10÷17 потрібно встановлювати для продувки рядів два обдувальних обладння, а при числі рядів 18÷ 20 обдувальних апаратів потрібно три. Якщо кількість рядів 7÷ 9, тоді можна встановити один обдувальний апарат. Після розрахунку потрібно навести температурний графік зміни параметрів теплоносіїв у економайзері.

Таблиця 12.1

№№	Найменування	Позначення	Розмірність	Розрахункова формула або спосіб визначення та пояснення	Розрахунок
1	2	3	4	5	6
1	Середня довжина однієї труби		м	За конструктивними характеристиками та рекомендаціями табл.А.10	1,5
2	Діаметр труби		мм	За конструктивними характеристиками табл.А.10 для всіх котлівприймається 76×60	76×60
3	Поверхня нагріву однієї труби з газової сторони		м²	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	2,21
4	Живий переріз для проходу газів		м²	За конструктивними характеристиками (табл. А.10)	0,09
5	Розміщення труб			Коридорне для всіх котлів
6	Температура газів на вході до економайзеру		ºС	З розрахунку конвективного пучка =	202
7	Ентальпія газів на вході в економайзер		кДж/кг або кДж/м³	За (табл. 6.1)	2396
8	Температура газів на виході з економайзера		ºС	за завданням	150
9	Ентальпія газів на виході з економайзера		кДж/кг або кДж/м³	За (табл. 6.1)	1776
10	Температура живильної води на вході до економайзера		ºС	за завданням	90
11	Питома ентальпія живильної води на вході до економайзера		кДж/кг	За п.18 табл. 7.1 або табл.А.9	378
12	Продуктивність економайзера		кг/с		0,735
13	Теплосприймання економайзера за рівнянням теплового балансу		кДж/кг		910,6
13	Теплосприймання економайзера за рівнянням теплового балансу		%		4,2
14	Питома ентальпія живильної води на виході з економайзера		кДж/кг		492
15	Температура живильної води на виході з економайзера		ºС	За та МПа (табл.А.9)	107
16	Температурний напір на вході до економайзера		ºС		95
17	Температурний напір на виході з економайзера		ºС		60
18	Середній температурний напір		ºС	Визначити, яка різниця з та буде мати більше значення та менше значення , а потім визначити за формулою Результат повинен бути більше та менше	76,16
19	Середня температура димових газів		ºС		178,5
20	Швидкість димових газів		м/с	Спочатку задаємося: м/с	9
21	Потрібний живий переріз для проходу димових газів		м²		0,14
22	Кількість труб у горизонтальному ряду		шт	(округлити до цілого більшого значення)	2
23	Уточнення швидкості димових газів		м/с		7,16
24	Коефіцієнт теплопередачі			(рис. Б.12)	21
25	Розрахункова поверхня нагріву економайзера		м²		52,38
26	Загальне число труб в економайзері		шт	(потрібно округлити в більшу сторону до цілого значення)	24
27	Число горизонтальних рядів		шт	(потрібно округлити в більшу сторону до цілого значення)	12