Курсовая работа: Паровой котел ДЕ 6,5-14 ГМ

6.2.5 Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией αк , Вт/(м2*К), щт продуктов сгорания к поверхности нагрева, при поперечном обмывании коридорных пучков

αк= αнсzсsсф

где: αк –коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме рис.6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

α300 к=118

α200 к=112

сz – поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания; определяется по номограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с300 z=1

с200 z=1

сs – поправка на компоновку пучка; определяется по номограмме рис.6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с300 s=1

с200 s=1

сф – коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока; определяется по монограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном омывании коридорных пучков

с300 ф=1,11

с200 ф=1,15

α 300к= 118*1*1*1,11=130,98

α200 к=112*1*1*1,15=128,8

6.2.6 Определяем степень черноты газового потока , a , по номограмме рис. 5.6 источник 1,

α=1-е- Kps

Kps = kГ*rп*p*s

где: p – давление в газоходе, Мпа; для котлов без наддува принимаем равным 0,1;

s –толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков, м

kГ – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м*МПа)-1

Kps = kГ*rп*p*s

Kps300 =38,68*0,25*0,1*0,177=0,171

Kps200 =40,5*0,25*0,1*0,177=0,179

α300 =1-е- 0,171=0,157

α200 =1-е- 0,179=0,164

6.2.7 Определяем коэффициент теплоотдачи aЛ ,Вт/(м2К), учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

aЛ =aн*a*cГ

где: aн – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К), определяем по номограмме рис.6.4 источник 1;

a –степень черноты

сГ  - коэффициент, определяемый по рис. 6.4 источник 1

Для определения aн и коэффициента сГ вычисляем температуру загрязненной стенки tз , °С

tз=t+∆t

где: t – средняя температура окружающей среды, °С; для паровых котлов принимаем равной температуре насыщения при давлении в котле;

∆t – при сжигании газа принимаем равной 25 °С

tз=194,1+25=219,1

a300 н=42

a200 н=38

с300 Г=0,97

с200 Г=0,95

a300 Л=42*0,157*0,97=6,4

a200 Л=38*0,164*0,95=5,9

6.2.8 Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи a1, Вт/(м2К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева

a1=ξ(aк+ aЛ)

где: ξ- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного обмывания ее продуктами сгорания, частично протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон, для поперечно омываемых пучков принимаем равным 1

a300 1=1(130,98+6,4)=137,38

a200 1=1(128,8+5,9)=134,7

6.2.9 Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2К),

К= a1*ψ

где: ψ – коэффициент тепловой эффективности, определяемый по таблице 6.2, источник 1, в зависимости вида сжигаемого топлива, принимаем равным ψ=

К300 = 0,9*137,38=123,64

К200 =0,9*134,7=121,23

6.2.10 Определяем количество теплоты QТ, кДж/кг, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг сжигаемого топлива

где: ∆t – температурный напор, °С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева

6.2.11 По принятым двум значениям температуры , полученным двум значениям теплоты отданной продуктами сгорания Q300 Б=1383 и Q200 Б=3081 производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева, (рисунок 3).

Температура  на выходе из конвективного пучка равна  256°С.

7. Тепловой расчет экономайзера.

Расчеты водяного экономайзера выполняем по формулам с источника 1.

7.1 По уравнению теплового баланса определяем количество теплоты Qб, кДж/кг, которое должно отдать продукты сгорания при температуре уходящих газов

где: Н‘ – энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, кДж/кг

Н“  - энтальпия уходящих газов, кДж/кг

∆аэк – присос воздуха в экономайзер

Нопрс – энтальпия теоретического количества воздуха, кДж/кг

 - коэффициент сохранения теплоты

0,974(4362,08-2816,86+0,1*386,06)=1542,6

7.2 Приравнивая теплоту, отданную продуктами сгорания, теплоте воспринятой водой в водяном экономайзере, определяем энтальпию воды h“эк ,кДж/кг, после водяного экономайзера

где: h‘ – энтальпия воды на входе в экономайзер, кДжru

D – паропроизводительность котла, кг/с

Dпр –расход продувочной воды, кг/с

По энтальпии воды после экономайзера определяем температуру воды после экономайзера t“эк , °С

где: С – температура воды, кДж/(кг*К)

Температура воды на выходе из экономайзера на 92,1 °С ниже температуре кипения в барабане парогенератора.

К установке принимаем чугунный экономайзер.

Определяем температурный напор в экономайзере ∆t, °С

∆tб=  256-125=131°С

∆tб=155-100=55°С

где:  ∆tб и ∆tм – большая и меньшая разница температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости, °С

Выбираем к установке

Чугунный экономайзер ВТИ с длиной труб 2000 мм; площадь поверхности нагреав с газовой стороны 2,95 м2; площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания 0,12 м2.

7.3 Определяем действительную скорость  , м/c продуктов сгорания в экономайзере

где:  - среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, °С

 - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2

 = z1*Fтр

где:  z1 – число труб в ряду; принимаем 4 труб

Fтр – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы, м2

Fэк = 4*0,12=0,48

7.4 Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2*К)

где:  - коэффициент тепловой эффективности, принимается по таблице 6.9 источник 1,

 - коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке труб

18,8*1,02=19,2

7.5 Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера Нэк ,  (м2)

7.6 определяем общее число труб n, экономайзера

где: НТР – площадь поверхности нагрева одной трубы, м2

≈ 44

7.7 Определяем число рядов труб m, в экономайзере

≈11

8. Аэродинамический расчет котла

Аэродинамический расчет котельной установки выполняем по формулам в соответствии с источником 1.

Аэродинамическое сопротивление на пути прохождения газов в газоходах котельной установки складывается из местных сопротивлений, зависящих от изменения сечений газоходов и их поворотов и из сопротивления, возникающего вследствие трения и вследствие сопротивления пучков труб.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12