7 Расчет камеры догорания

7.1 Конструктивные характеристики камеры догорания

Площадь поверхности камеры догорания F=27,699м²;

Объем камеры догорания V=13,778 м³;

Площадь боковых поверхностей 2F_бок.=11,482 м²;

Расчет производится на основании уравнений теплового баланса и теплообмена по известным температуре и энтальпии газов перед камерой догорания.. Принимаем температуру на выходе .

кДж/м³.[2.c.134]

где - энтальпия при равна - = 21400,08 по табл.2

- энтальпия при ^оС равна - =19114,1 .

- коэффициент сохранения тепла равный 0,99

, кДж/м^3,

, кДж/ кг [2.c.134].

где к- коэффициент теплопередачи,

-расчетный расход топлива,

-температурный напор равный ( температура на линии насыщения по давлению в барабане), ^оС.

- коэффициент теплоотдачи при лучистом теплообмене,

Где - степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей, для котельных поверхностей нагрева =0.8 [2.c.192].

крs =

где - эффективная толщина излучающего слоя, м.

.

= , 1/(м МПа),

, 1/(м МПа).

Определим показатель степени: крs=0,1*1,791*2,013=0,366

где °C – для котлов малой мощности при сжигании газа [1.c.67] ,

198,5+60=258,5 ^оС,

258,5+273=531,5

=75,4*0,65=49,04

7.2 Невязка баланса [3, п.6.3]:

Q = ,

Q= %.

Невязка баланса не превышает допустимого значения 2%.

Расчет конвективных поверхностей нагрева

8 Расчет 1 котельного пучка и пароперегревателя

8.1.Конструктивные характеристики 1 котельного пучка:

расположение труб – шахматное;

количество рядов z₂ = 13;

количество труб в ряду z₁ = 10;

общее количество труб z= z₁* z₂ = 130;

диаметр труб d = 51 мм;

продольный шаг – S₁ = 110 мм;

поперечный шаг – S₂ = 100 мм;

продольный относительный шаг – σ₁ = 2,157;

поперечный относительный шаг – σ₂= 1,961;

Конструктивные характеристики пароперегревателя.

расположение труб – коридорное;

количество рядов z₁= 3;

диаметр труб d = 32 мм;

толщина стенки трубы =3 мм;

внутренний диаметр трубы d_вн= d-2 =32-6=26 мм;

относительный продольный шаг ;

относительный поперечный шаг

8.2.Температура и энтальпия дымовых газов на входе в 1 котельный пучок равняется температуре на выходе из камеры догорания:

^//_к.п.=920 C; Н_к.п.^//=19144,1 кДж/м³.

Температуру на выходе из пароперегревателя принимаем равной = 670ºC, при которой энтальпия газов на выходе по табл. 2 равна Н"_ПП = 13826,3 кДж/м³.

Средняя температура газов 1-го котельного пучка и пароперегревателя [1, п.7-17]:

Поверочный расчет пароперегревателя выполняется на основании уравнений теплового баланса и теплообмена по известным температуре и энтальпии газов, конструктивным характеристикам поверхности нагрева [1, п.7-02]:

= φ∙( ) , кДж/м³ ,

, кДж/м³,

где Н_пп – расчетная поверхность пароперегревателя, м²;

k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²∙К);

Δt - температурный напор, ºС.

8.3 Тепло, отданное газами пароперегревателю и 1-му котельному пучку:

= φ∙( ) = кДж/м³.

8.4 Расчетная скорость газа определяется по следующей формуле:

,

где F_пп – площадь живого сечения для прохода дымовых газов [1, п.7-16] –

F_пп.=

8.5 Расчетную скорость пара определяем по [1, п.7-15]:

, где υ - средний удельный объем пара, определяемый по табл. XXV [1, табл. XXV]:

υ = 0,145 м³/кг.

f_п - площадь живого сечения для прохода пара, f=0,016 м².

Таким образом, расчетная скорость пара равна ,

8.6 Величина тепловосприятия пароперегревателя, рассчитываемая по уравнению теплообмена, будет равна:

кДж/м³,

где I_s^//=2877 кДж/м³, при Р=1,4МПа,

I_пп=2378 кДж/м³, при t_пп=235⁰С

кДж/м³.

8.7 Величина тепловосприятия 1 котельного пучка, рассчитываемая по уравнению теплообмена, будет равна:

кДж/м³.

где

Примем температуру на выходе из 1 –го котельного пучка t=730⁰С

,

8.8 Коэффициент теплопередачи в конвективных гладкотрубных пучках, не получающих прямое излучение из топки [1, п.7-08]:

, Вт/(м²∙К).

кДж/м³.

8.9 Определим величину тепловосприятия 1 котельного пучка по следующей формуле:

, кДж/м³

подставляя соответствующие значения получим - кДж/м³

8.10 Невязка баланса [3, п.7.3]:

Q = ,

Q= %.

Невязка баланса не превышает допустимого значения 3%.

8.11 Определим тепло, отданное газами пароперегревателю и 1-му котельному пучку по следующей формуле: ,

.

8.12 Невязка баланса: Q= (5315,7-5214,7)/5315,7=1,9%

Невязка баланса не превышает допустимого значения 2%.