2.7. Расчёт первого конвективного пучка.
Для проведения расчёта задаёмся двумя значениями температур на выходе из первого конвективного пучка: θk1”=1000 0C и θk1”=900 0C. Проводим для этих температур два параллельных расчёта. Расчёт данного газохода проводится при α=1,15. Все данные расчёта сводим в таблицу 2.5.
Таблица 2.5.
Величина |
Обозна- чение. |
Расчётная формула |
Результат |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
1000 |
900 |
Площадь поверхности нагрева, м2 |
Hk1 |
По конструктивным характеристикам котла ДЕ-25-14ГМ |
16,36
|
|
Расположение труб 1 конвективного пучка |
- |
|
Шахматное |
|
Площадь живого сечения для прохода газов, м2 |
Fk1 |
|
1,245 |
|
Поперечный шаг труб, мм |
S1 |
|
110 |
|
Продольный шаг труб, мм |
S2 |
|
110 |
|
Диаметр труб конвективного пучка |
d |
|
51 х 2,5 |
|
Температура дымовых газов перед газоходом, 0С |
θ’k1 |
Из теплового расчёта топки |
1240 |
|
Энтальпия дымовых газов перед газоходом, кДж/м3 |
H’k1 |
|
23071 |
|
Энтальпия дымовых газов после газохода, кДж/м3 |
H”k1 |
Таблица 2.2. |
18953 |
16861 |
Тепловосприятие газохода, кДж/м3 |
Qг |
φ*(I’k1–I”k1+Δαk1*I0прс.), где I0прс = 39,8*V0 = 387,25; Δαk1 = 0,05 |
4088 |
6154 |
Расчётная температура потоков продуктов сгорания в газоходе, 0C |
θcp. |
|
1120 |
1070 |
Температурный напор, 0C |
Δt |
θcp – tk , где tk = 195 0С– температура охлаждающей среды, для парового котла принимается равной температуре кипения воды при давлении в котле (температура насыщения). |
925 |
875 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Средняя скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева, м/с |
ωг |
|
20,8 |
19,9 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева |
αk |
αн * Сz * Сs * Сф αн = 120 и 115 Вт/м2*K Сz=1; Сs=0,92; Сф=1,05 и 1,03 Номограмма 6.2. [1] |
115,9 |
109 |
Параметр kps |
kps |
kr*rп*p*s kr =11 и 11,5; р =0,1 МПа; rп =0,267 (Таблица 5.1.); S
=
|
0,066 |
0,069 |
Степень черноты газового потока |
a |
Номограмма 5.6. [1] |
0,12 |
0,125 |
Температура загрязнённой стенки, 0С |
t3 |
t+Δt, где t=195 0С; Δt=25 0С (при сжигании газа) |
220 |
220 |
Коэффициент Cг при средней температуре газов θср. |
Сг |
Номограмма 6.4. [1] |
0,99 |
0,98 |
Коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективной поверхности нагрева, Вт/м2*K |
αл |
αн*а*Сг αн = 165 и 155 Вт/м2*К Номограмма 6.4. [1] |
19,6 |
19,0 |
Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/м2*К |
α1 |
ξ*(αк+αл) ξ=1 |
135,5 |
128 |
Коэффициент тепловой эффективности |
ψ |
Таблица 6.2. [1] |
0,85 |
0,85 |
Коэффициент тепло- передачи, Вт/м2*К |
К |
ψ*α1 |
115,18 |
108,8 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Температурный напор, 0C |
Δt |
|
920 |
864 |
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, кДж/м3 |
Qт |
|
3574 |
3174 |
По двум принятым значениям температур (1000 и 900 0С), а также полученным двум значениям Qб и Qт производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева. Строим график, отображенный на рисунке 2.1.
Q,
кДж/м3
Qб
Qт
1015 θ, 0С
Рисунок 2.1. Определение температуры сгорания на
выходе из первого конвективного пучка.
Полученная температура θ’k1= 1015 0С незначительно отличается от предварительно принятой 1000 0С. Уточняем расчёт θт для полученной температуры.
Энтальпия I”k1 =19270 кДж/м3 (при полученной температуре).
Температурный напор:
Δt = = 929 0С
Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева:
Qт = = 3609 кДж/м3