3.По уравнению теплового баланса определяется количество теплоты,
отданное продуктами сгорания воде или пару через конвективную поверхность
нагрева — Qk, QП(в кипятильном и конвективном пучках).
4.Вычисляется расчётная температура потока продуктов сгорания в конвективном газоходе, средняя температура воды (для водогрейного котла), средний температурный напор и подсчитывается средняя скорость продуктов сгорания.
5.По номограммам определяется коэффициент теплоотдачи конвекцией
и излучением, вычисляется коэффициент теплопередачи и тепловосприятие поверхностью нагрева - QТ.
6.Если полученные из уравнения теплообмена значения тепловосприятия
Qiотличается от определённого по уравнению баланса QБ(QК,QП) неболее чем на 2 %, расчёт поверхности нагрева считается законченным. При
расхождении значений Qк и QБ (QК,QП) больше указанного предела
(2 %) принимают новое значение конечной температуры и повторяют расчёт
либо используют графическую интерполяцию.
7. Графическая интерполяция производится для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева по принятым двум значениям температур υ”1 и υ”2 и полученным двум значениям QTи QБ(QК,QП). Для этого строится зависимость Q =f(υ"), показанная на рис. 2. Точкапересечения прямых укажет температуру продуктов сгорания υ”p, которую следовало бы принять при расчёте. Если значение о υ”p отличается от одного из принятых предварительно значений υ”1 и υ”2 не более чем на 50 °С, то для завершения расчёта необходимо по υ”p повторно определить только QT, сохранив прежний коэффициент теплопередачи. При большем расхождении заново определяется коэффициент теплопередачи для найденной температуры υ”p.
Расчёты конвективных поверхностей нагрева сводятся в табл.5.
2.6. Расчет водяных экономайзеров
В промышленных паровых котлах работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры ВТИ, а при большем давлении - стальные. Общая схема устройства и обвязки чугунного водяного экономайзера показана на рис., a его расчёт рекомендуется проводить в определённой последовательности.
1.По температуре и энтальпии продуктов сгорания, известных из расчета
предыдущей поверхности нагрева (кипятильного пучка - газохода), определяются температура и энтальпия продуктов сгорания на входе в водяной
экономайзер.
2.По уравнению теплового баланса количество теплоты, которое должны
отдать продукты сгорания топлива, приравнивается к количеству теплоты, воспринятой водой в экономайзере. .
3.По энтальпии воды после экономайзера и давлению её (давление в водяном экономайзере равно давлению в паровом котле) из [11, табл. 3.1] водяного насыщенного пара определяется температура воды на выходе из экономайзера. Если полученная температура воды окажется на 20 °С ниже температуры насыщения (кипения воды при соответствующем давлении), то чугунный
экономайзер будет работать в нормальном режиме. В противном случае воз
можно закипание воды в экономайзере, что недопустимо, в этом случае необходимо увеличить температуру уходящих топочных газов (т.е. снизить тепловосприятие экономайзера).
4.По конструктивным характеристикам, выбирается чугунная труба определенной длины L, а число труб в ряду выбирается от 3 – 9 с таким расчетом, чтобы скорость продуктов сгорания была в пределах от 6 до 9м/с при нормальной паропроизводительности котла.
5.По действительной скорости продуктов сгорания в экономайзере определяется коэффициент теплопередачи.
6.По полученной поверхности нагрева экономайзера определяется общее число труб, число рядов и устанавливается его конструктивная характеристика.
Расчет чугунного водяного экономайзера сводится в табл.6.
2.7.Расчет невязки теплового баланса
Тепловой расчет парового котельного агрегата заканчивается определением относительной величины невязки теплового баланса. При правильно выполненном расчете величина невязки не должна превышать 0,5% (по абсолютной величине) от располагаемой теплоты, т.е. ∆°<±0,5%.Расчет невязки теплового баланса сводится в табл.7.
Литература
1. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности, 1989 г;
2. Фокин В.М., Тепловой расчет теплогенератора: учебное пособие – Волгоград: ВолгГАСА,2000г;
3. Фокин В.М., Эксплуатация теплогенерирующих установок: учебное пособие – Волгоград: ВолгГАСА,1999г;
4. Фокин В.М., Котельные агрегаты: учебное пособие - Волгоград: ВолгГАСА,1997г.
5.Фокин В. М., Тепловые схемы котельных: учебное пособие – Волгоград: ВолгГАСА, 1998г.
Схема обвязки чугунного экономайзера:
1 – верхний барабан котла;2 – обмуровка экономайзера;3 – обдувочный аппарат;4 – ребристые чугунные трубы;5 – обратный клапан;6 – обводная линия (байпас);7 – вентиль;8 – термометр;9 – манометр;10 – предохранительный клапан;11 – воздухосборник (вантуз);12 – сгонная линия;13 – питательная линия.