Паровые котлы (стр. 5 из 5)
При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13: aн=60 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сz=1; Сф=1; Сs=1; Þaк = aн×Сz×Сф×Сs= 63×1×1×1 = 60 ккал/м2×ч×оС;
Для нахождения aл используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’:
Для незапылённой поверхности k×p×S = kг×rn×S×p, где р = 1кгс/ см2; rn=0,2343.
рn×S = rn×S = 0,2343×0,118 = 0,02765;
По номограмме находим kг = 3,4; Þ
Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:
tз = 0,5×(t¢эк + t²эк ) + (40¸60) = 0,5×(154,56+242,96) + 50 = 248,76 оС;
По номограмме находим
Сг=0,97; aн=100 ккал/м2×ч×оС; Þaл = aн×а×Сг =100×0,0897×0,97= 8,7 ккал/м2×ч×оС;
При расчёте экономайзера на величину aл необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:
9.2 Расчёт воздушного подогревателя
По чертежам парового котла составляем эскиз воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указывают все конструктивные размеры.
По чертежам и эскизу заполняем таблицу:
Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
| Наименование величин | Обозн | Раз-ть | Величина | ||||
| Наружный диаметр труб | d | м | 0,04 | ||||
| Внутренний диаметр труб | dвн | м | 0,037 | ||||
| Количество труб в ряду | z1 | - | 72 | ||||
| Количество рядов труб по ходу газов | z2 | - | 33 | ||||
| Шаг труб:поперечный | S1 | м | 0,056 | ||||
| продольный | S2 | м | 0,042 | ||||
| Относительный шаг труб:поперечный | S1/d | - | 1,4 | ||||
| продольный | S2/d | - | 1,05 | ||||
| Расположение труб | - | - | шахматное | ||||
| Характер омывания труб газами | - | - | продольный | ||||
| Характер омывания труб воздухом | - | - | поперечный | ||||
| Число труб, включённых параллельно по газам | z0 | - | 2376 | ||||
| Площадь живого сечения для прохода газов | Fг | м2 | 2,555 | ||||
| Ширина газохода | b | м | 4,144 | ||||
| Высота одного хода по воздуху (заводская) | hх | м | 2,1 | ||||
| Площадь живое сечение для прохода воздуха | Fв | м2 | 2,6544 | ||||
| Поверхность нагрева ВЗП | Hвп | м2 | 2413,99 | ||||
Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматно расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух. Расчётно определим число труб, включенных параллельно по газам:
Площадь живого сечения для прохода газа:
Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):
Поверхность нагрева ВЗП:
С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта ВП составляют таблицу исходных данных:
| Наименование величин | Обознение | Размерность | Величина |
 Температура газов до воздухоподогревателя | uэк² | 0С | 301,87 |
| Температура газов за воздухоподогревателем | uух | 0С | 150 |
| Температура воздуха до воздухоподогревателя | t¢в | 0С | 30 |
| Температура горячего воздуха послевоздухоподогревателя | tгв | 0С | 220 |
| Объёмы газов при среднем избытке воздуха | Vг | м3/кг | 14,0698 |
| Теоретический объём воздуха | V0 | м3/кг | 10,62 |
| Температура воздуха до воздухоподогревателем к теоретически необходимому | b²вп | -- | 1,05 |
| Объёмная доля водяных паров | rH2O | -- | 0,1102 |
| Тепловосприятие по балансу | Qбвп | ккал/кг | 695,85 |
Находим скорости газов и воздуха:
Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: Wг=12±3 м/с, а Wв = (0,5¸0,6)×Wг = 5,07¸6,08 м/с, однако полученная скорость воздуха больше допустимой Þ принимаем Wв’=6,08 м/c.
Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин. где x = 0,7
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:
При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14: aн=29 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сф=1,1; Сl=1; Þaк = aн×Сф×Сl= 29×1,1×1 = 31,9 ккал/м2×ч×оС;
При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:
aн= 56 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сz=1; Сф=0,98; Сs=1; Þaк = aн×Сz×Сф×Сs= 56×1×0,98×1 = 54,88 ккал/м2×ч×оС;
Температурный напор:
Þ температурный напор можно найти как:
Список литературы
1) Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.
2) Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.
3) Методические указантя по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.
4) Методические указантя по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
5) Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
6) Методические указантя по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с.
7) Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. –Л.: Энергия, 1972.—200с.
8) Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. –М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.