Компоновка и тепловой расчет парового котла
Содержание
1. Введение
. Исходные
данные
. Характеристика
и состав топлива
. Расчет
объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания
. Расчет
теплового баланса котла
. Расчет
топочной камеры
. Расчет
конвективной части котла
. Уточнение
теплового баланса котла
Список
литературы
1. Введение
Общая характеристика котла
Устройство, имеющее топку для сжигания
органического топлива, обогреваемое продуктами сгорания, предназначенное для
получения горячей воды с давлением выше атмосферного, называют водогрейным котлом
(теплогенератором). Горячая вода от водогрейных котлов - теплогенераторов идет
на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и
промышленных зданий и сооружений. Для унификации водогрейных котлов утверждена
следующая шкала теплопроизводительности в Гкал/ч: 4; 6,5; 10; 20; 30; 50; 100;
180.
Котел водогрейный газомазутный КВ-ГМ-100-150,
теплопроизводительностью 100 Гкал/ч (116 МВт), предназначен для нагрева воды
систем теплоснабжения до 150 °С и может быть использован как в отопительном
основном режиме - 70…150, так и в пиковом - 100…150 °С. Теплогенератор имеет
П-образную компоновку, включающую топочный и конвективный блоки., а ширина
котла по осям колонн - 5700 мм.
Котёл рассчитаны на рабочее давление воды 2,5
МПа (25 кгс/см2).
Топочная камера экранирована трубами диаметром
60 ×
3
мм с шагом 64 мм, которые соответственно образуют:
• передний (фронтовой) экран - вертикальные
трубы, приваренные к верхнему, нижнему, а также двум (верхнему и нижнему)
промежуточным коллекторам; промежуточные коллекторы по краям соединены между
собой перепускными трубами, а между коллекторами установлены горелки;
• левый боковой экран - вертикально-изогнутые
трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые экранируют левую
боковую стенку и потолок топки до середины, причем верхний коллектор длиннее
нижнего на 1/3 и эта удлиненная часть коллектора находится в конвективной
шахте, являясь одновременно верхним коллектором бокового экрана конвективной
поверхности нагрева;
• правый боковой экран - выполнен аналогично
левому;
• промежуточный экран - вертикальные
(укороченные) трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, которые
выполнены в виде газоплотного экрана, разделяющего топку от конвективной шахты;
причем промежуточный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для
прохода топочных газов из топки в конвективную шахту.
В соответствующих местах верхнего и нижнего
коллекторов боковых топочных экранов установлены заглушки для обеспечения
многоходового движения воды по экранным трубам - вниз и вверх.
Конвективный блок (конвективная шахта) имеет:
• правую боковую стенку шахты - вертикальные
стояки-трубы диметром 83 × 3,5 мм,
установленные с шагом 128 мм, приваренные к верхним и промежуточным
коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных
U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 ×
3
мм; кроме того, все стояки сдвинуты относительно друг друга поперек продольной
оси экрана на 64 мм, что обеспечивает размещение U-образных пакетов ширм в виде
гребенок - в шахматном порядке с шагом s1 = 64 и s2 = 40
мм;
• правый потолочный экран конвективной шахты -
изогнутые трубы, которые экранируют правую стенку и потолок до середины
конвективной шахты, и приварены соответственно к промежуточному и верхнему
коллекторам конвективной шахты;
• левую боковую стенку и левый потолочный экран
конвективной шахты - выполнены аналогично правой стенки;
• заднюю стенку - вертикальные трубы диаметром
60 ×
3
мм, установленные с шагом 64 мм, которые приварены к верхнему и нижнему
коллекторам задней стенки шахты.
Все экранные трубы топки и стояки конвективной
шахты приварены непосредственно к коллекторам-камерам диаметром 273 ×
11
мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для
выпуска воздуха, а нижние - спускные вентили.
Котлы не имеют каркаса. Обмуровка котла
облегченная, натрубная, толщиной 110 мм, состоит из трех слоев: шамотобетона,
совелитовых плит, минераловатных матрацев и магнезиальной обмазки.
Взрывные предохранительные клапаны установлены
на потолке топочной камеры. Нижние коллекторы фронтового, промежуточного и
заднего экранов, а также боковых стен конвективной шахты опираются на портал.
Опора, расположенная в середине нижнего коллектора промежуточного экрана,
является неподвижной, а остальные опоры - скользящие. На фронтовой стенке котла
КВ-ГМ-100 три горелки, причем третья горелка размещается во втором ряду сверху
- на верхнем ярусе.
Газовоздушный тракт.
Топливо и воздух подаются в горелки, а в топке
образуется факел горения.
Теплота от топочных газов в топке, за счет
радиационного и конвективного теплообмена, передается всем экранным трубам
(радиационным поверхностям нагрева), и от труб теплота передается воде,
циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный газоплотный
экран, топочные газы входят в конвективную шахту, где теплота передается воде,
циркулирующей по пакетам секций (ширм), и, пройдя шахту сверху вниз, топочные
газы дымососом удаляются в дымовую трубу, а затем в атмосферу.
Для удаления загрязнений, летучей сажи и
отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются
очистительной установкой, использующей чугунную дробь, которая подается в
конвективную шахту сверху - дробеочистка.
Принудительная циркуляция воды в котле возможна
в основном (70…150 °С) и пиковом (100…150 °С) режимах работы.
Котлы оборудованы газомазутными горелками с
ротационными форсунками типа РГМГ-30 (3 горелки на котле КВ-ГМ-100-150)
производительностью 30 Гкал/ч соответственно.
На котлах КВ-ГМ-100-150 горелки устанавливаются
на воздушном коробе котла, который крепится на фронтовом экране к
горизонтальным коллекторам. Каждая горелка типа РГМГ имеет вентилятор
первичного воздуха. Для горелки РГМГ-30 устанавливается вентилятор 30ЦС85.
. Исходные данные
Марка
котла
|
КВ-ГМ
100-150
|
Номинальная
теплопроизводительность, МВт (Гкал/ч)
|
116,3(100)
|
Рабочее
давление, МПа
|
0,98-2,45
|
Расход
воды через котел, т/ч
|
1235
|
Объем
топочной камеры, м³
|
388
|
Площадь
радиационной поверхности, м²
|
325
|
Площадь
конвективной поверхности, м²
|
2385
|
Температура
воды на входе в котёл, ̊С
|
70(110)
|
Температура
воды на выходе из котла, ̊С
|
150
|
Температура
уходящих газов, ̊С газ
|
140
|
Тип
и число горелок
|
РГМГ-30(3)
|
3. Характеристика и состав топлива
азот котел сгорание газоход
Природный газ транспортируемый по газопроводу Средняя
Азия-Центр
СН4
|
94,08
|
С2Н6
|
2,8
|
С3Н8
|
0,73
|
С4Н10
|
0,3
|
С5Н12
|
0,09
|
N2
|
1
|
CО2
|
1
|
V00-9,91 м3воздуха/м3
газа
|
9,73
|
Теплота
сгорания низшая, Qно, КДж/м3
|
36760
|
Плотность
газа при 0 ̊С и 760 мм.рт.ст. ρ, кг/м3
|
0,776
|
Влагосодержание на 1 м3 сухого газа
при t= 10 ̊С
принимаем dг=10г/м3.
4. Расчет энтальпий воздуха и
продуктов сгорания
Теоретический объём воздуха,
необходимый для сгорания 1м3 газа.
Vв0=0,0476(
∑(m+0,25n)СmНn+0,5(СО+Н2)+1,5Н2S-O2)
Где m-число
атомов углерода
n-число атомов
водородаво=0,0476×(1+0,25×4)×94,08+(2+0,25×6)×2,8+(3+0,25×8)×0,73+(4+0,25×10)×0,3+(5+0,25×12)×0,09=
9,72м3/м
газа.
Теоретический объем азота в
продуктах сгорания.
VоN2=0,79
Vв0+N2/100=0,79×9,72+0,7÷100=7,68м3/м3газа.
Теоретический объём трехатомных
газов в продуктах сгорания.
VoRO2=0,01(СО2+СО+Н2S+∑mCmHn)=0,01×(0,6+1×94,08+2×2,8+3×0,73+4×0,3+5×0,09=1,04
м3/м3
газа.
Теоретический объём водяных паров в
продуктах сгорания.
VoH2O=0,01(H2S+H2+∑n/2CmHn+0,124dг)+0,0161
Vв0
VoH2O=0,01×(0,5×4×94,08+0,5×6×2,8+0,5×8×0,73+0,5×10×0,3+0,5×12×0,09)+0,124×10)+0,0161×9,72=2,18
м3/м3 газа.
Для расчета действительных объёмов продуктов
сгорания применяется коэффициент избытка воздуха в топочном устройстве αт
и присосы воздуха в отдельных поверхностях нагрева ∆α.
Коэффициент избытка воздуха принимается в
зависимости от типа топочного устройства и вида топлива(таблицы XVIII-XXI
«Нормативный метод»). Так как котельный агрегат работает на мазуте и газе,
целесообразным является режим сжигания с пониженным избытком воздуха αт=
1,05.
Таблица 1 Избытки воздуха и присосы по газоходам
№
п/п
|
Газоход
|
Коэффициент
избытка воздуха за газоходом α″
|
Величина
присоса ∆α
|
Средний
коэффициент избытка воздуха в газоходе αср
|
1
|
Топочная
камера
|
α″т= αт+∆αт=1,1
|
∆αт=0,05
|
αср т=( αт+α″т)/2=1,075
|
2
|
Конвективная
часть
|
α″к= αт+∆αт+∆αк=1,2
|
∆αк=0,1
|
αср к=(α″т+α″к)/2=1,15
|
Определяем объёмы продуктов сгорания, объёмные
доли трёхатомных газов и другие характеристики продуктов сгорания в участках
нагрева котельной установки.
Таблица 2
Величина
и расчетная формула
|
Топочная
камера
|
Конвективная
часть
|
Коэффициент
избытка воздуха за поверхностью нагрева α″i= αт+∑∆αi
|
1,1
|
1,2
|
Средний
коэффициент избытка воздуха в газоходе αср
|
1,075
|
1,15
|
Объем
водяных паров VH2O= VH2Oо+0,0161(αср-1) Vв0 м3/м3
|
2,19
|
2,2
|
Объём
дымовых газов Vr= VoRO2+ VоN2+ VoH2O+(αср-1) Vв0
|
11,62
|
12,35
|
Объёмная
доля трехатомных газов rRO2= VoRO2/ Vг
|
0,089
|
0,084
|
Объёмная
доля водяных паров rH2O= VoH2O/ Vг
|
0,187
|
0,17
|
Суммарная
доля водяных паров и трёхатомных газов rп= rRO2+ rH2O
|
0,276
|
0,254
|
Определяем энтальпии теоретических
объёмов воздуха для выбранного диапазона температур.
I0в=
Vв0×Iв,
КДж/м3
где Iв-энтальпия
1м3воздуха для каждой выбранной температуры
Определяем энтальпию теоретических
объёмов продуктов сгорания для выбранного диапазона температур.
Iг=
VoRO2(υc)RO2+
VH2Oо(
υc)H2O+
VоN2(υc)N2
, КДж/м3
где СRO2,
CH2O,CN2-
теплоёмкости трёхатомных газов, водяных паров и азота при постоянном давлении (
таблица XIII «
Нормативный метод»)
Определяем энтальпию продуктов
сгорания.
I=
Ioг+(α-1)
I0в,
КДж/м3
Таблица 3 Энтальпии теоретического объёма
воздуха и продуктов сгорания
Температура
оС
|
I0в= Vв0(ct)в
КДж/м3
(Vв0=9,72 м3)
|
I0RO2=VoRO2(cυ)RO2
КДж/м3
(VoRO2=1,06м3)
|
I0N2=VоN2(cυ)N2
КДж/м3
(VоN2=7,68
м3)
|
I0H2O=
VH2Oо(cυ)H2O
КДж/м3
(VH2Oо=2,18м3)
|
I0г=
I0RO2+
I0N2+
I0H2O КДж/м3
|
100
|
1292,76
|
176,8
|
998,4
|
329,18
|
1504,38
|
200
|
2595,24
|
373,36
|
2004,48
|
664,9
|
3042,74
|
300
|
3926,88
|
583,44
|
3018,24
|
1011,52
|
4613,2
|
600
|
8087
|
1275
|
6190
|
2114,6
|
9579,72
|
800
|
11024,5
|
1777,4
|
8417,3
|
2921,2
|
13115,84
|
1000
|
13996,8
|
2297,4
|
10736,6
|
3771,4
|
16805,4
|
1100
|
15552
|
2563,6
|
11904
|
4211,8
|
18679,4
|
1200
|
17107,2
|
2835
|
13063,7
|
4660,8
|
20559,6
|
1300
|
18652,7
|
1305,4
|
14254
|
5127,4
|
22486,9
|
1600
|
23434,9
|
3931,2
|
17902
|
6564
|
28397,3
|
1800
|
26613,4
|
4489,7
|
20352
|
7562,4
|
32404,1
|
1900
|
28246,3
|
4769,4
|
21611,5
|
8066
|
34447
|
2000
|
29879,3
|
5053,4
|
22832,6
|
8587
|
36473
|
Энтальпии продуктов сгорания при α
> 1
Iг=
I0г+(α-1)
I0в,
КДж/м3
Таблица 4
Поверхности
нагрева котельного агрегата
|
t,0С
|
I0в КДж/м3
|
I0г КДж/м3
|
Iг КДж/м3
|
Топка αт=1,1
|
2000
|
29879,3
|
36473
|
39461
|
|
1900
|
28246,3
|
34447
|
37271,6
|
|
1800
|
26613,4
|
32404
|
35065,4
|
|
1500
|
21840,8
|
26409
|
28592
|
|
1300
|
18652,7
|
22486,9
|
24352
|
|
1200
|
17107,2
|
20559,6
|
22270,3
|
|
1100
|
15552
|
18679,4
|
20234,6
|
Конвективная часть αк=1,2
|
1300
|
18652,7
|
22487
|
26217,4
|
|
1200
|
17107,2
|
20559,6
|
23981
|
|
1100
|
15552
|
18679,4
|
21789,8
|
|
800
|
11022,5
|
13115,8
|
15320,5
|
|
600
|
8087
|
9579,7
|
11197
|
|
300
|
3926,9
|
4613,2
|
5398,6
|
|
200
|
2595,2
|
3042,7
|
3561,8
|
|
100
|
1292,7
|
1504,4
|
1763
|
. Тепловой баланс котла
Составление теплового баланса
котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в
агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом, и суммой полезно
использованного тепла и тепловых потерь. На основании теплового баланса
вычисляются КПД котла и необходимый расход топлива.
Тепловой баланс составляется на
1м3газообразного топлива. Уравнение теплового баланса имеет вид:
Qрр=
Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6
Где Qрр-
располагаемая теплота сгорания топлива;
Q1-
полезно использованная теплота для нагрева воды
Q2-
потери теплоты с уходящими газами
Q3-
потери теплоты от химической неполноты сгорания
Q4-
потери теплоты от механической неполноты сгорания
Q5-
потери теплоты в окружающую среду
Q6-
потери с физической теплотой шлаков
Если отнести все слагаемые
теплового баланса к располагаемой теплоте и выразить их в процентах, то
уравнение теплового баланса примет вид:
100 = q1+
q2+ q3+ q4+ q5+ q6, %
Коэффициент полезного действия
(КПД) котельного агрегата( брутто) определяется из данного уравнения:
ηбр
= q1=100-( q2+ q3+
q4+ q5+ q6), %
4
и q6- учитывается только для твердого топлива.
Располагаемая теплота
газообразного топлива определяется по уравнению:
Qрр=
Qcн
= 36760 КДж/м3
Потери теплоты от
химической неполноты сгорания:
q3 = 0,5% (таблица ХХ « Нормативный
метод»)
Потери теплоты с уходящими газами:
q2
=
|
Iух- αухI0в
|
(100-
q4)=
(2482,5-(1,2×384,9)/36760=5,49%
|
|
Qрр
|
|
I0хв=
Vв0Свtхв=9,72×1,32×30=384,9
КДж/м3
Iух=Iг.м.+(tизв-tм)(Iб-Iм)/100=1763+(140-100)×(3561,8-1763)/100=2482,5
КДж/м3
Потери от наружного охлаждения.5ном
= 0,5% (П-5 « В. М. Фокин Теплогенерирующие
установки систем теплоснабжения»)
5
= q5ном (Qном/Qвк)=
0,5(116207/114973,6)
= 0,5%
Qном
= 100Гкал/ч = 116207, КДж/с
Qвк
= Gвк
(Iʺк-I′к)
=343(628,5-
293,3) =114973,6 КДж/с
Gвк-
расход воды через котёл 343 кг/с
Iʺк-энтальпия
воды при t=150 оС=628,5 КДж/кг
I′к-
энтальпия воды при t=70 оС=293,3 КДж/кг
Сумма тепловых потерь.
∑q = q2+ q3+
q5 = 5,49+0,5+0,5= 6,49%
Определяем КПД брутто котла.
ηбр=
q1=100-∑q=100-6,49= 93,51%
Определяем расход топлива
водогрейного котла.
Вр=
(Qвк/
Qрр
ηбр)100=(114973,6/36760×93,51)×100
= 3,34 м3/с
Определяем коэффициент сохранения
тепла.
φ = 1- 0,01
q5 = 1- 0,01×0,5 = 0,995
. Расчёт топочной камеры
- объём топочной камеры Vт
=388 м2
площадь радиационной поверхности нагрева Fл
=325
м2
площадь стен топки Fст=
6 Vт0,667=319,81
м2
- температура дымовых газов на выходе из топки υ″т=1200
оС
энтальпия газов на выходе из топки I″т
= 22270,3 КДж/ м3
объёмная доля водяных паров и трёхатомных газов rп
= 0,276
Коэффициент тепловой эффективности
экранов.
Ψср=
(Fл/
Fст)ξ
=(325/319,81)×0,65=0,66
Где ξ-условный
коэффициент загрязнения экранов, для газа ξ =0,65
(таблица 6-2 « Нормативный метод»)
Эффективная толщина излучающего
слоя.
S=
3,6 Vт
/ Fст
= 4,36
м
Суммарная поглощательная способность
rH2O
и r RO2
РпS
= p
rп
S=
0,1×0,276×4,36=1,2 ( м∙МПа
)-1
Где p-
давление газов в топочной камере принимаем равным 0,1 МПа
Коэффициент ослабления лучей
трёхатомными газами.
К г= 4,2( м∙МПа )-1
(номограмма
3 « Нормативный метод»)
Коэффициент ослабления лучей
несветящихся газов.
Кнс = К г
rпc=
4,2×0,276 = 1,1 ( м∙МПа )-1
Сила поглощения потока
КрS=
К г rпc
р
S=
Кнс р S=1,1×1×4,36
= 0,48
Степень черноты топочной среды для
несветящихся газов.
Соотношение содержания углерода и
водорода в рабочей массе топлива.
Ср/Нр =0,12∑﴾CmHn﴿=
0,12×(0,375×98)= 4,41
Где m-
число атомов углерода, n-число
атомов водорода .
Коэффициент ослабления лучей
сажистыми частицами.
Кс= 0,03(2- αт) Ср/Нр﴾1,6× - 0,5﴿ = 0,03×(2-1,1)×4,41×﴾1,6 × = 0,22 (м·МПа)-1
αт - присос
воздуха в топке
Коэффициент ослабления лучей для светящегося
пламени.
Ксв= Кнс+ Кс=
1,1+
0,22 = 1,32 ( м∙МПа )-1
Сила поглощения потока для
светящегося пламени.
КрS = КсврS = 1,32×0,1×4,36 = 0,57
Степень черноты топочной среды для
светящегося пламени.
αсв = 0,46 (номограмма
17 « Нормативный метод» )
Видимое тепловое напряжение
топочного объёма.
v = (Bp Qcн)/ Vт = (3,34×36760)/388
= 316,43
КДж/
м3∙с
Коэффициент заполнения пламенем
топочного объёма.
m = 0,1 (Таблица П 6
« В. М. Фокин Теплогенерирующие установки систем теплоснабжения»
Эффективная степень черноты факела.
αф = m αсв+(1- m) αнс=
0,1×0,46+(1-0,1)×0,39 = 0,397
Определяем степень черноты топки.
αт = αф/ αф+(1- αф) Ψср = 0,397/0,397+ (1-
0,397)×0,66 = 0,5
Теплота вносимая в топку с воздухом.
Qв = αтIхв = 1,1×386,8
= 425,48
КДж/
м3
αт - присос
воздуха в топку котла
Определяем полезное тепловыделение в
топке.
Qт = Qрр(1 - q3/100)
+ Qв= 36760×(1
-
0,5/100) + 425,48 = 37002 КДж/ м3
Определяем теоретическую температуру
горения.
υа
= ((υmax
- υmin)/(
Imax
- Imin))(
Ia
- Imin)
+ υmin
υmin
- 1800
Imin - 35065,4
υmax
- 2000
Imax - 39460,9
υа
= ((2000-1800)/(
39460,9 -35065,4))( 37002-35065,4)
+ 1800 = 1887 оС
Ta =
υа+
273 = 1887
+273 = 1260 K
Находим среднюю суммарную
теплоёмкость продуктов сгорания в топке.
Сср = = = 21,4 КДж/
м3
Определяем параметр М
= = 386 КДж/ м3·с
или 345719 ккал/м2·ч
Принимаем М = 0,55 (номограмма 7
«Нормативный метод»)
Определяем действительную
температуру газов на выходе из топки.
ʋʺтд= - 273 = -273 =1176
где Ψср- Коэффициент
тепловой эффективности экранов, Fст - площадь
стен топки, φ
-
коэффициент сохранения тепла, Вр - расход топлива в котле,
Сср - суммарную
теплоёмкость продуктов сгорания в топке, αт - присос
воздуха в топку
Энтальпия газов на выходе из топки.
1100 - 20234,6 КДж/ м3
Imin
- 24352 КДж/ м3 Imax
Iдʺ= (ʋʺтд - υmin)+ Imin =21799 КДж/ м3
Теплота, передаваемая излучением в
топке.
Qл = (Qт - Iдʺ) =0,995×(37002
- 21799) = 15127 КДж/
м3
Тепловая нагрузка радиационной
поверхности топки.
= = 155,4 КДж/
м3
Ðàñõîä
âîäû
Ðàñõîä âîäû
Gê
= 334 êã/ñ
Ïðèðàùåíèå
ýíòàëüïèè âîäû
â òîïêå.
∆iò
= =
=147,3
ÊÄæ/ êã
Òåìïåðàòóðà
âîäû íà âõîäå
â êîò¸ë.
tê′
= 70
Òåìïåðàòóðà
âîäû íà âûõîäå
èç ýêðàííûõ òðóá.
tÒʺ=
tê′
+ ∆iò/4,19
= 70
+147,3/4,19 = 105
. Ðàñ÷åò
êîíâåêòèâíîé
÷àñòè.
Êîíñòðóêòèâíûå
õàðàêòåðèñòèêè
êîíâåêòèâíîé
÷àñòè êîòëà
ïëîùàäü êîíâåêòèâíîé
ïîâåðõíîñòè
íàãðåâà Fê
= 2385 ì2
äèàìåòð
è òîëùèíà òðóá
ïó÷êå dí=
28×3
ìì
S1=64
ìì. S2
= 40 ìì.
ïëîùàäü æèâîãî
ñå÷åíèÿ äëÿ ïðîõîäà
ãàçîâ â ïó÷êå
Fñå÷
= 10,27 ì2
òåìïåðàòóðà
ãàçîâ íà âõîäå
â êîíâ. ÷àñòü ʋ′ê
= 1176
ýíòàëüïèÿ
ãàçîâ íà âõîäå
â êîíâ. ÷àñòü I′ê
= 21799 ÊÄæ/ ì3
òåìïåðàòóðà
ãàçîâ íà âûõîäå
ʋʺê =140
ýíòàëüïèÿ
ãàçîâ íà âûõîäå
Iʺê
=
2482,52 ÊÄæ/ ì3
100-
1763 ÊÄæ/ ì3 Imin
- 3561,8 ÊÄæ/
ì3 Imax
Iʺê
= (ʋʺê
- tmin)+
Imin =
(140
-100)+ 1763 = 2482,52 ÊÄæ/ ì3
Îòíîñèòåëüíûé
ïîïåðå÷íûé øàã
òðóá.
σ1=
=
=
2,28
ì
Îòíîñèòåëüíûé
ïðîäîëüíûé øàã
òðóá.
σ2
= =
=
1,42 ì
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçëó÷àþùåãî
ñëîÿ.
S = 0,9 dí(1,27=
0,9×0,028 (1,27×=
0,079 ì.
Òåïëîâîñïðèÿòèå
ïó÷êà ïî óðàâíåíèþ
òåïëîâîãî áàëàíñà.
Qê
= φ ( I′ê
- Iʺê
+ ∆αê
Iõâ)
= 0,995(21799-
2482,52+0,1×386,8)=19258 ÊÄæ/ ì3
Ñðåäíÿÿ
òåìïåðàòóðà ãàçîâ
ïó÷êå.
ʋêñð
= 0,5 ( ʋ′ê + ʋʺê)
= 0,5(1176+140) = 658
Ñðåäíèé
òåìïåðàòóðíûé
íàïîð â êîíâåêòèâíîì
ãàçîõîäå.
∆t =
= =
243
têʺ
=150 ,
tê′
= 105 têñð
= 0,5(tê′
+ têʺ)
= 127,5
∆tá
= ʋ′ê
- têñð
=1176 - 127,5 = 1048
∆tì
= ʋʺê
- têñð
= 140 - 127,5 = 12,5
Ïðèðàùåíèå
ýíòàëüïèè âîäû
â êîíâåêòèâíîì
ãàçîõîäå.
∆iê
= = =
=
187,5
ÊÄæ/ êã
Ñðåäíÿÿ
ñêîðîñòü ãàçîâ.
ω = =
=13,7
ì/ñ
Êîýôôèöèåíò
òåïëîîòäà÷è
êîíâåêöèåé îò
ãàçîâ ê òðóáàì.
αê
= αíñzcsñô
= 104×1,163×1×0,99×1,01=
122,1
Âò/ì2·Ê
αí
= 104 Êêàë/ì2·÷·
ñz
=
1- ïîïðàâêà íà ÷èñëî
ðÿäîâ òðóá ïî õîäó
ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ
cs
=
0,99 - ïîïðàâêà íà ãåîìåòðè÷åñêóþ
êîìïîíîâêó ïó÷êà
ñô =
1,01- êîýôôèöèåíò
ó÷èòûâàþùèé
âëèÿíèå èçìåíåíèÿ
ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ
ïîòîêà (íîìîãðàììà
13 «Íîðìàòèâíûé
ìåòîä»)
Ñóììàðíàÿ
ïîãëîùàòåëüíàÿ
ñïîñîáíîñòü
òð¸õàòîìíûõ
ãàçîâ è âîäÿíûõ
ïàðîâ.
pS
= prïS
=0,1×0,254×0,079=0,002
(ì·ÌÏà)-1
Êîýôôèöèåíò
îñëàáëåíèÿ ëó÷åé
òð¸õàòîìíûìè
ãàçàìè è âîäÿíûìè
ïàðàìè.
Êã = 34 (ì·ÌÏà)-1
ïðè rH2O
= 0,17 (íîìîãðàììà
3 «Íîðìàòèâíûé
ìåòîä»)
Ñèëà ïîãëîùåíèÿ
ëó÷èñòîãî ïîòîêà
ãàçîâ.
KpS
= Êãrï
pS
= 34×0,254×0,1×0,079
= 0,07
Ñòåïåíü
÷åðíîòû ãàçîâîãî
ïîòîêà.
α = 0,1
(íîìîãðàììà
17 «Íîðìàòèâíûé
ìåòîä»)
Òåìïåðàòóðà
çàãðÿçí¸ííîé
ñòåíêè òðóá ïó÷êà.
tñò
= têñð+
25 = 127,5 + 25 = 152,5
Êîýôôèöèåíò
òåïëîîòäà÷è
èçëó÷åíèåì.
αë
= αí
α Ñã = 74×0,1×0,98
= 7,2
Âò/ì2·Ê
αí
=74
Âò/ì2·Ê
α = 0,1
ñòåïåíü ÷åðíîòû
ãàçîâîãî ïîòîêà
Ñã = 0,98
òåïëî¸ìêîñòü
ãàçîâ
(íîìîãðàììà
18 «Íîðìàòèâíûé
ìåòîä»)
Êîýôôèöèåíò
òåïëîïåðåäà÷è
â êîíâåêòèâíîì
ïó÷êå.
Ψ- êîýôôèöèåíò
òåïëîâîé ýôôåêòèâíîñòè
ïó÷êà, äëÿ ãàçà
0,85
Ê= Ψ
(αê
+ αë)
= 0,85
( 122,1 + 7,2) = 109,9 Âò/ì2·Ê
Òåïëîâîñïðèÿòèå
êîíâåêòèâíîãî
ïó÷êà.
Qò
= =
=
19069,7
ÊÄæ/ ì3
Íåâÿçêà
ðàñ÷åòà.
Ɛ = 100 - 100
= 100
- (19069,7/19258)×100 = 0,97%
< 2% - ïåðåñ÷åò
íå òðåáóåòñÿ.
. Óòî÷íåíèå
òåïëîâîãî áàëàíñà
âîäîãðåéíîãî
êîòëîàãðåãàòà
Ïðèðàùåíèå
ýíòàëüïèè âîäû
â òîïêå.
∆iò
= =
=147,3
ÊÄæ/ êã
Ïðèðàùåíèå
ýíòàëüïèè âîäû
â êîíâåêòèâíîì
ãàçîõîäå.
∆iê
= =
=
187,5
ÊÄæ/ êã
Ñóììà
ïðèðàùåíèé ýíòàëüïèé
â êîòëå.
∆I1
= ∆iò
+ ∆iê
= 147,3
+ 187,5 =334,6 ÊÄæ/ êã
Òåïëîâîñïðèÿòèå
òåïëîíîñèòåëÿ(âîäû)
.
∆Iâ
= ( têʺ
- tê′
)4,19 = ( 150- 70)× 4,19 = 335,2
ÊÄæ/ êã
Íåâÿçêà
òåïëîâîãî áàëàíñà.
∆I
= ∆Iâ
- ∆I1
= 335,2
- 334,6 = 0,6 ÊÄæ/ êã
Îòíîñèòåëüíàÿ
ïîãðåøíîñòü íåâÿçêè
áàëàíñà.
100 = =
0,17%
Ñïèñîê
ëèòåðàòóðû.
Òåïëîâîé
ðàñ÷åò êîòåëüíûõ
àãðåãàòîâ. Íîðìàòèâíûé
ìåòîä/ïîä ðåäàêöèåé
Í. Â. Êóçíåöîâà
è äð. - Ì.: Ýíåðãèÿ,
1973 ã.
Ïàê
Ã. Â. Êîòåëüíûå
óñòàíîâêè ïðîìûøëåííûõ
ïðåäïðèÿòèé. Òåïëîâîé
ðàñ÷åò ïðîìûøëåííûõ
êîòåëüíûõ àãðåãàòîâ.
Ó÷åáíîå ïîñîáèå.
2-å èçä. Ïåðåðàáîòàííîå
è äîïîëíåííîå
-Áðàòñê: ÁðÃÒÓ
, 2002ã.
Ýñòåðêèí
Ð. È. Êîòåëüíûå
óñòàíîâêè. Êóðñîâîå
è äèïëîìíîå ïðîåêòèðîâàíèå:
Ó÷åáíîå ïîñîáèå
äëÿ òåõíèêóìîâ.
- Ë.: Ýíåðãîàòîìèçäàò.
Ëåíèíãðàäñê.
îòäåëåíèå, 1989 ã.
Ôîêèí
Â. Ì. Òåïëîãåíåíåðèðóþùèå
óñòàíîâêè ñèñòåì
òåïëîñíàáæåíèÿ.
Ì.: «Èçäàòåëüñòâî
Ìàøèíîñòðîåíèå
- 1», 2006 ã.
Êîìïîíîâêà
è òåïëîâîé ðàñ÷åò
ïàðîâîãî êîòëà:
Ó÷åá. ïîñîáèå
äëÿ âóçîâ / Þ.Ì. Ëèïîâ,
Þ. Ô. Ñàìîéëîâ, Ò.
Â. Âèëåíñêèé. -
Ì.: Ýíåðãîàòîìèçäàò,1988
Ðàçìåùåíî
íà Allbest.ru