Проверочный расчет типа парового котла

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

aН

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 %

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

Наименование величины

Расчетная формула или страница[1]

Результат расчета

Температура газов на входе в первую ступень, V’п1, °С

V’п1= V" п2

700

Энтальпия газов на входе в первую ступень, Н’п1,

Н’п1= Н" п2

6120,3549

Энтальпия пара на входе в пароперегреватель, h’п1,

h’п1= h"ш

2852,2

Энтальпия пара на выходе из ПП, h"п1,

h"п1= h’п2

2820,206

Теплота восприятия пара, Ùhп1,

Ùhп1= h"п1- h’п1

3130,4443-2820,206=310,2383

Тепловосприятие по балансу, Qбп1,

Присос воздуха на первую ступень, Ùa

№5 расчета

0,03

Энтальпия газов на выходе из первой ступени, Н"п1,  

Температура пара на выходе из пароперегревателя, t"п1, °C

t"п2= t’п2

454

Температура пара на входе в пароперегреватель, t’п1, °C

t’п2= t"ш

362

Средняя температура пара, Tп1 °C,

408

Удельный объем пара, Vп1,

По tпе и Рпе [7]

0,01774

Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт

Как во второй ступени

2

Число труб в ряду, Z1, шт

Как во второй ступени

99

Живое сечение для прохода пара, fп1, м2

Fп1= fп2

0,202

Скорость пара, wп1,

=7,8

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,

aк =СS×CZ× CФ×aнг

1×0,92×0,98×69=56,8

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)

0,98

Объемная доля водяных паров, rН2О

№5 расчета

0,0780

Температура газов на выходе из первой ступени, V"п1, °С

№6 расчета по Н"п1

448

Средняя температура газов, Vп1, °С

Скорость дымовых газов, wгп1,

Живое сечение для прохода газов, Fгп1, м2

Fгп1= Fгп2

42

Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,

[1, с.122 , график6.4]

63

Температура загрязненной стенки , tз, °С

=411

Коэффициент загрязнения, e,

 [1, с.142]

0,0038

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,

 [1, с.132, график6.7]

a2=Сd×aнп

2540

Теплообменная поверхность нагрева, Fп1, м2

Fп1=Zx×p×d×hпп1×Z1×Z2

22×3,14×0,04×4,5×99×3=3693

Число ходов пара, Zx, шт

Принято конструктивно

22

Высота конвективного пучка, hпп1, м

Hпп1= hпп2

4,5

Коэффициент теплоотдачи излучением, aл,

aл=aнл×eП2

95∙0,26=24,7

Эффективная толщина излучающего слоя, S, м

Принимаем из расчета второй ступени

0,31

Коэф. ослабле ния лучей в чистой газовой среде, Kг,

 [1, с.138, рисунок 6.12]

2,3

Коэф-т ослабл. лучей частицами летучей золы,

Kз,

 [1, с.140, рисунок 6.13]

100

Объемная доля трехатомных газов, Rп

№5 расчета

0,2175

Концентрация золовых частиц, mзл

№5 расчета

0,0671

Оптическая толщина, КРS,

KPS=( kг× rп+ kз×mзл)× ×РS

(2,3×0,2175+100×0,0671) ×0,031=0,2235

Коэф-т излуч. газовой среды, eП1

[1, с.44, рисунок 4.3]

0,19

Нормативный коэф-т излучением, aнл,

[1, с.144, рисунок 6.14]

95

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1,

a1=aк+aл

56,8+24,7=81,5

Коэффициент теплопередачи, Кп1,

 =51,33

Коэффициент тепловой эффективности, y

[1, с.145, таблица 6.4]

0,65

Большая разность температур на границах сред, Ùtб, °С

V’п1-t"п1

246

Меньшая разность температур на границах сред, Ùtм, °С

V"п1-t’п1

86

Температурный напор (прямоток), ÙtП2, °С

Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.п1,

3693·51,33·153 /14431,9=2001,8914

Несходимость тепловосприятия, dQт.п1, %

(1910,6272-2001,8914) ·100/1910,6272=4,78<5%

расчет окончен