Котельные установки

Из конструктивного расчета 8 Число рядов труб по ширине котла шт. Из конструктивного расчета 29 Наружный диаметр труб мм Из конструктивного расчета 50 Продольный шаг S1 мм Из конструктивного расчета 100 Поперечный шаг S2 мм Из конструктивного расчета 110 Площадь живого сечения для прохода газов FII м2 Из конструктивного расчета 0,700 Эффективная толщина излучающего слоя SII м 0,207 Температура газов перед газоходом Из расчета 1 газохода 405 Энтальпия газов перед газоходом Таблица 2.2 6845 Температура газов за газоходом Принимается с последующим уточнением 200 300 Энтальпия газов за II газоходом Таблица 2.2 3319,8
5037,15 Тепло, вносимое воздухом 22,745 Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса 980382,01
505837,16
Температура насыщения при давлении в барабане tн Табл. Свойств пара и воды 195,04 Средний логарифмический температурный напор 54,79
151,61
Средняя температура газов 302,5 352,5 Объем продуктов сгорания Таблица 2.1 10,602774 Средняя скорость газов м/с 2,53
2,18
Объемная доля водяных паров - Таблица 2.1 0,2075963 Коэффициент теплоотдачи конвекцией Номограмма
Рис 1,10
56,20 58,52 Суммарная доля трехатомных газов - Таблица 2.1 0,3009681 Суммарная поглощательная способность трехатомных газов
0,062 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами Кг Номограмма
Рис 1,6 3,7 3,5 Суммарная оптическая толщина среды KpS - 0,229 0,217 Степень черноты продуктов сгорания а - или номограмма рис 1,5 0,184 0,171 Превышение температуры стенки трубы над средней температурой среды внутри трубы Принято (60) 60 Температура стенки трубы 255,04 Коэффициент теплоотдачи излучением Номограмма
Рис 1,11
4,968 5,506 Коэффициент использования поверхности нагрева - Задано 0,95 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке 58,11 60,82 Коэффициент тепловой эффективности - Задано 0,9 Коэффициент теплопередачи К 52,299 54,724 Тепловосприятие газохода по уравнению теплообмена 657520,421
1903795,263
Действительная температура газов на выходе из газохода Находимое графическим путем 247 Энтальпия газов за газоходом Таблица 2.2 4126,9545 Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса 757345,92
2658,5668



















7. Конструктивный и тепловой расчет низктемпературной поверхности нагрева ( водяного экономайзера)
В курсовой работе выполняется конструктивный расчет водяного экономайзера. При конструировании известны температура газов на входе в экономайзер (она равна температуре газов на выходе из последнего конвективного газохода теплогенератора) и температура после него, равная температуре уходящий газов, если экономайзер является последней поверхностью нагрева по ходу дымовых газов.
В результате расчета определяется полная поверхность нагрева , м2; число труб в горизонтальном и вертикальных рядах.
Материалом, длиной и диаметрами труб задаются.
Для теплогенераторов малой производительности с давлением до 2,3 МПа обычно принимаются чугунные ребристые водяные экономайзеры конструкции ВТИ.
Стальные гладкотрубные водяные экономайзеры также могут применяться в теплогенераторах небольшой мощности.
При проектировании водяного экономайзера желательно соблюдать противоточное движение дымовых газов и воды. Если по расчету требуется установка большого числа горизонтально установленных рядов труб, водяной экономайзер разбивается на 2 колонки.
Скорость движения воды в трубах водяного экономайзера рекомендуется принимать в пределах 0,3-1,5 м/с. Скорость движения дымовых газов при сжигании газа и мазута принимается в пределах 6-9 м/с.
При конструировании водяных экономайзеров их трубы и змеевики располагаются параллельно фронту теплогенератора. Трубы стальных водяных экономайзеров обычно располагаются в шахматном порядке.
Порядок расчета изложен в таблицах 7.1 и 7.2.




Таблица 7.1
Тепловой расчет чугунного водяного экономайзера
Расчетная величина Обозначение Размерность Формула или
Обоснование Расчет 1 2 3 4 5 Температура газов перед экономайзером Из предыдущего расчета 247 Энтальпия газов перед экономайзером Таблица 2.2 4126,9545 Температура уходящих газов Принято 120 Энтальпия уходящих газов Таблица 2.2 2197,32 Расход питательной воды 3914 Тепловосприятие по уравнению теплового баланса 545774311
1915,8708
Температура питательной воды Задано по заданию 96 Энтальпия питательной воды Табл. Свойств пара и воды 402,23 Энтальпия воды на выходе из экономайзера 402,72 Температура воды на выходе из экономайзера по Табл. Свойств пара и воды 96,11 Скорость дымовых газов м/с Принято 9 Объем дымовых газов Таблица 2.1 10,625 Средняя температура газов 183,5 Сечение для прохода дымовых газов м2 0,156

Таблица 7.2
Конструктивный расчет чугунного
ребристого водяного экономайзера
Расчетная величина Обозначение Размерность Формула или
Обоснование Расчет 1 2 3 4 5 Длина ребристой трубы экономайзера L м Табл. 1,17 3,0 Живое сечение для прохода газов м2 Табл. 1,17 0,184 Число труб в горизонтальном ряду Пгор шт. 0,848 Действительная скорость газов м/с 9,0006 Коэффициент передачи экономайзера Квэ Номограмма
Рис 1,13 23,4 Средний логарифмический температурный напор 176,12 Полная поверхность водяного экономайзера Нв.э м2 132,43 Поверхность нагрева одной трубы с газовой стороны м2 Номограмма
Рис 1,13 4,49 Число труб в вертикальном ряду nверт шт. 34,78 Действительная поверхность нагрева м2 132,43








8. Уточнение теплового баланса
После выполнения поверочного теплового расчета теплогенератора в соответствии с указаниями производится проверка правильности выполненных расчетов.
Если полученная температура уходящих газов отличается от принятой в начале расчета не более чем на 10С, расчет теплообмена в теплогенераторе считается законченным.
Для рассчитанных величин тепловосприятий топки, конвективных поверхностей нагрева определяется расчетная невязка теплового баланса.
Порядок определения этой невязки и уточнения теплового баланса приводится в таблице 8.1.
При правильном выполнении расчета величина невязки не должна превышать 0,5% .

Таблица 8.1
Уточнение теплового баланса

Расчетная величина Обозначение Размерность Формула или
Обоснование Расчет 1 2 3 4 5 Потери тепла с уходящими газами % 5,3 Сумма тепловых потерь % 8,3 Коэффициент полезного действия теплогенератора % 91,7 Расчетный расход топлива Вр 279,6 Тепло, вносимое воздухом в топку 238,8225 Количество тепла воспринятое излучением из топки 18621,7 Невязка теплового баланса 74,4556
Относительная невязка баланса % 0,2097














Список литературы
Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Издание 2-е, переработанное / Под редакцией Кузнецова Н.В. и др.- М.: Энергия, 1973.-296с.
Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара.- М.: Энергия, 1960.- 424с.
Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок.- М.: Стройиздат, 1973.- 248с.
Эстеркин Ю.М. Промышленные парогенерирующие установки.: Энергия,-1980 г.
Липов Ю.М. Компоновка и тепловой расчет парового котла.-М.: Энергоатомоиздат,-1988 г.
Будников Г.В. Проектирование топок промышленных парогенераторов. - Куйбышев:
Авиационный институт,-1980 г.











37