Чертёж 4.3. Графоаналитическое определение искомой температуры для первого конвективного пучка.

Чертёж 4.4. Графоаналитическое определение искомой температуры для второго конвективного пучка.

Итого, температура на выходе из первого конвективного пучка – 269^оС, из второго – 180^оС.

5. Расчёт водяного экономайзера.

Назначение экономайзера кроется в самом его названии. Водяной экономайзер устанавливается на выходе из газоходов для забора энергии уходящих газов и пуска её во вторичный оборот. Это повышает эффективность котельной установки, а значит и её КПД.

В данном курсовом проекте используется чугунный водяной экономайзер системы ВТИ, он собирается из чугунных оребрённых труб различных длин, соединённых специальными фасонными частями – калачами.

Расчёт экономайзера производим с помощью Microsoft Excel, результаты сводим в таблицу 5.1.

По известным энтальпиям газов на входе H'вэ, кДж/м³, и выходе Hух, кДж/м³, определяем тепловосприятие экономайзера по уравнению теплового баланса. По формулая определяем температуру нагреваемой воды на выходе из экономайзера t''э, ^оС, среднюю разность температур Δtср, ^оС. Затем подставляем формулу скорости газов в экономайзере W_cp, м/с, такую площадь живого сечения F_Э, чтобы скосроть была в пределах 6-9 м/с. По формуле из площади живого сечения с помощью данных таблицы 5.2 определяем число труб в горизонтальном ряду m, шт. Далее для определения расчётной поверхности нагрева экономайзера F_ВЭ, м², с помощью схемы 5.1 выясняется коэффициент теплопередачи для чугунных экономайзеров k_э, Вт/(м²⁰С). Высчитывается расчётная поверхность нагрева экономайзера.

Таблица 5.1. Расчёт водяного экономайзера.
Тепловосприятие экономайзера			кВт	QВЭ=Bpφ(H'ВЭ-Hух+ΔHв)	259,0
	Коэффициент сохранения тепла		-	φ	0,98
	Расчётный расход топлива		м3/с	Bp	0,21
	Энтальпия газов на входе в экономайзер		кДж/м3	H'вэ	4120
	Энтальпия газов на выходе из экономайзера		кДж/м3	Hух	2900
			кДж/м3	ΔHв	38,46
Температура воды на выходе из экономайзера			⁰С	t''э=t'э+Qвэ/(cв*Dвэ)	121,5
	Температура воды на входе в экономайзер		⁰С	t'э	100
	Теплоёмкость воды		кДж/кг	св	4,20
	Количество воды, проходящей вечер экономайзер		кг/с	DВЭ	2,86
		Расход насыщенного пара	кг/с	DНП	2,78
		Расход продувочной воды	кг/с	DПР	0,08
Средняя разность температур			⁰С	Δtср=(θ'э+θ''э)/2-(t'э+t''э)/2	65,73
	Температура газов на входе в экономайзер		⁰С	θ	207
	Температура газов на выходе виз экономайзера		⁰С	θЭ	146
Средняя скорость газов в экономайзере			м/с	W=Bp*Vг(273+θэср)/273Fэ	4,61
	Объёмы дымовых газов		м3/м3	Vг	10,96
	Средняя температура газов в экономайзере		⁰С	θэср	176,5
	Живое сечение экономайзера		м2	Fэ=fэ*m	1,22
		Живое сечение для прохода газов	м2	fэ	0,152
		Число труб в горизонтальном ряду	шт.	m	8
Расчётная поверхность нагрева экономайзера			м2	Fвэ=Qвэ*1000/(kэΔtср)	262,7
	Коэффициент теплопередачи		Вт/(м2⁰С)	kэ	15
Число горизонтальных рядов			шт.	n=Fвэ/hэ*m	9
	Поверхность нагрева одной трубы		м2	hэ	3,72

Таблица 5.2. Основные данные некоторых ребристых труб экономайзера ВТИ.
Длина трубы, мм	Число ребер в трубе, шт.	Масса одной трубы, кг	Поверхность нагрева с газовой стороны hВЭ, м2	Живое сечение для прохода газов fВЭ, м2
2500	95	83,6	3,72	0,152

Схема 5.1. Коэффициент теплопередачи для чугунных экономайзеров.