Смекни!
smekni.com

Проверочный расчет типа парового котла (стр. 5 из 10)

10.2 Расчет фестона

При расчете фестона не учитывать теплообмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности. Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем. Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего диаметра.

Расчет фестона сведен в нижеследующую таблицу.

Таблица 8

Диаметр и толщина труб, d, м d=dвнут×d 0,114
Относительный поперечный шаг, s1 S1/d 5,3
Поперечный шаг труб, S1, м По чертежу котла 0,6
Число труб в ряду, Z1, шт По чертежу котла 20
Продольный шаг труб, S2, м По чертежу котла 0.3
Относительный продольный шаг, s2 S2/d 2,65
Число рядов труб по ходу газов, Z2, шт По чертежу 2
Теплообменные поверхности нагрева, Fф, м
П∙d∙Н∙ Z2∙ Z1 100
Лучевоспринимающая поверхность Fл.., м2 94
Высота фестона, Н, м По чертежу 7,8
Живое сечение для прохода газов, Fг.., м2 Fг..=а× Н-Z1× Н×d 76,216
Эффективная толщина излучающего слоя, S, м Из расчета топки 5,95
Температура газов на входе в фестон, V’ф, °С V’ф = V"ш 960
Энтальпия газов на входе в фестон, H’ф,
H’ф = H"ш 8593,0335
Температура газов за фестоном, V"ф, °С Принимаем с последующим уточнением 934
Энтальпия газов на выходе из фестона, H"ф,
H"ф 8334,3849
Тепловосприятие ширм по балансу, Qбф,
Qбф =(H’ф-H"ф)×j (8593,0335-8334,3849)0,99=256,0620
Угловой коэффициент фестона, Xф [1, с.112, рисунок 5.19 по s2] 0,45
Средняя температура газов в фестоне, Vф, °С
947
Скорость газов в фестоне, wгф,
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, dк,
dк =Сs× Сz× Сф×aн 0,46×0,91×0,94×29=11,4110
Объемная доля водяных паров, rн2о №5 расчета =0,0807
Поправка на компоновку пучка, Сs [1, с.122-123] Сs=¦(s1,s2) =0,46
Поправка на число попереч ных труб, Сz [1, с.122-123] =91
Поправка, Сф [1, с. 123] график Сф=¦(nш× rн2о) =0,94
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, aн,
[1, с. 122, график 6.8] 29
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, °С tcред+Δt 422
Коэффициент теплоотдачи излучением фестона, aл,
aл =aн ×Еш 62,37
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aп.н,
[1, с.141, граф 6.14] 189
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qтф,
Необходимость тепловосприятия фестона, dQф, %
(256,0621-268,3986) /256,0621·100 =4,8178<5 %

10.3 Расчет конвективного пароперегревателя

Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие потребности.

Дымовые газы же идут в начале через вторую ступень пароперегревателя, а потом через первую ступень. По этой причине тепловой расчет осуществляется сначала второй, а потом первой ступени пароперегревателя. Поскольку для упрощения расчета не рассчитывается потолочный пароперегреватель и другие поверхности нагрева, конвективный пароперегреватель выполняется в значительной степени конструктивным расчетом.

Теплосъем конвективного пароперегревателя примерно пополам разделим по первой и второй ступеням.

Расчет ведем согласно указаниям [1, с.92-98] со ссылками на другие страницы. В начале рассчитываем геометрические размеры конвективного пароперегревателя общие для обеих его ступеней.

Рисунок 1.4 - Эскиз конвективного пароперегревателя второй ступени
Таблица 9- Расчет пароперегревателя второй ступени
Наименование величины Расчетная формула или страница[1] Результат расчета
Наружный диаметр труб, d, м

Из чертежа

0,04
Поперечный шаг, S1, м

Из чертежа

0,12
Продольный шаг, S2, м

Из чертежа

0,1
Относительный поперечный шаг, s1
3
Относительный продольный шаг, s2
2,5
Расположение труб

Из чертежа

Коридорное

Температура газов на входе во вторую ступень, V’п2, °С V’п2= V"ф 934
Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’п2,
Н’п2= Н"ф 8334,3849
Температура газов на выходе из второй ступени, V"п2, °С Принимаем на 200 °С ниже 700
Энтальпия газов на выходе из второй ступени, Н"п2,
Из таблицы расчета №6 6120,3549
Тепловосприятие по балансу, Qбп2,
Qбп2=j×( Н’п2- Н"п2+Ùa×H°пр) 0,99×(8334,3849-6120,3549+ +0,03×173,0248)= 2197,0285
Присос воздуха , Ùa [1, с.52] и №5 расчета 0,03
Энтальпия присасываемого воздуха, H°пр,
№6 расчета 173,0248
Тепловосприятие излучением, Qлп2,
Лучевоспринимающая поверхность, Fлп2, м2 Fлп2=а×hгп2 12,0513×5=60,26
Высота газохода, Hгп2, м По чертежу 5
Теплота воспринятая паром, Ùhп2,
=391,5557
Снижение энтальпии в пароохладителе, Ùhпо,
[1, с.78] 75
Энтальпия пара на выходе из пароперегревателя, h"п2,
По tпе и Рпе [7 Таблица 3] 3447
Энтальпия пара на входе в пароперегреватель, h’п2,
H’п2= h"п2-Ùhп2+Ùhпо 3434,37-391,5537+75= =3117,8163
Температура пара на выходе из ПП, t"п2, °C t"п2= t"пе 545
Тем-ра пара на входе в ПП, t’п2, °C [7 таблица 3] по Рпе и h’п2 454
Средняя температура пара, tп2, °C
499,5
Удельный объем пара, Vп2,
По tпе и Рпе [7] 0,0225
Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт Z2=ZP [1 , с.95] 3
Живое сечение для прохода пара, fп2, м2
0,202

Скорость пара, wп2,

Ср. температура газов, Vп2, °C
Скорость дымовых газов, wгп2,
Живое сечение для прохода газов, Fгп2, м2 Fгп2=d×hгп2-Z1×hпп2×d 12,0513×5-99×4,5× ×0,04=42,4365
Высота конвективного пучка, hпп2, М По чертежу 4,5
Число труб в ряду, Z1, шт
99
Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aнг 1×0,92×0,95×60=52,44
Поправка на компоновку пучка, СS [1, с.122] СS=¦(s1×s2) 1
Поправка на число поперечных труб, CZ [1, с.123] СZ =¦(z2) 0,92
Поправка, CФ [1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2) 0,95
Объемная доля водяных паров, rН2О №5 расчета 0,0798
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,
[1, с.122, график6.4] 60
Температура загрязненной стенки, tз, °С
719,025
Коэф-т загр., e,
[1, с.142] 0,0043
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,
[1, с.132 график6.7] a2=Сd×aнп 2160
Теплообменная поверхность нагрева, Fп2, , м2 Fп2=Zx×p×d×hпп2×Z1×Z2 1680
Число ходов пара, Zx, шт Принято конструктивно 10
Коэффициент теплоотдачи излучением, aл,
aл=aнл×eП2 188∙0,26=48,88
Эффективная толщина излучающего слоя, S, м
0,31
Коэф-т ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,
[1, с.138 рисунок 6.12] 9,5
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,
[1, с.140 рисунок 6.13] 90
Объемная доля трехатомных газов, Rп №5 расчета 0,2226
Концентрация золовых частиц, mзл №5 расчета 0,0669
Оптическая толщина, КРS,
KPS=( kг× rп+ kз×mзл)× ×РS (9,5×0,2226+90×0,0669) ×0,1×0,31=0,2522
Коэффициент излучения газовой среды, eП2 [1, с.44 рисунок 4.3] 0,26
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,
[1, с.144 рисунок 6.14] 188
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1,
a1=aк+aл 52,44+48,88=161,32
Коэффициент теплопередачи, Кп2,
=62,9072
Коэффициент тепловой эффективности, y [1, с.145 таблица 6.4] 0,65
Большая разность температур на границах сред, Ùtб, °С Из прилагаемого графика 480
Меньшая разность температур на границах сред, Ùtм, °С Из прилагаемого графика 155
Температурный напор (прямоток) ÙtП2, °С
Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.п2,
1680×62,9072×288 /14431,9=2109,0099
Несходимость тепловосприятия, dQт.п2, %
/(2197,0285-2109,0099) ×100/2197,0285/∙100 =4,01 расчет окончен