- •Методические указания
- •Часть II: Тепловой расчет промышленного котла
- •Содержание введение 4
- •Литература 15
- •Введение
- •Примерный порядок поверочного теплового расчета котла
- •Тепловой расчет котла
- •2. 1. Характеристика топлива
- •2.2. Объемы воздуха и продуктов сгорания
- •2.3 Энтальпия продуктов сгорания
- •Зависимость энтальпии дымовых газов от температуры по газоходам
- •Тепловой баланс котельного агрегата, расход топлива
- •Расчет топки
- •2.6. Расчет котельного пучка
- •2.7. Расчет чугунного экономайзера вти
- •2.8. Проверка теплового расчета котлоагрегата
2.6. Расчет котельного пучка
Вместе с экранами топки котельный пучок является парообразующей (испарительной) поверхностью парогенератора. Цель расчета – найти температуру продуктов сгорания на выходе из котельного пучка и связанные с ней величины. Расчет ведут методом последовательных приближений, задаваясь температурой на выходе и добиваясь равенства теплот по уравнениям баланса и теплообмена.
На
рисунке 1 показан упрощенный
расчетно-графический способ нахождения
температуры газов на выходе из котельного
пучка. Задаются первой температурой на
выходе
(например, 2000С)
и определяют теплоту по уравнению
баланса
и теплоту по уравнению теплообмена
.
Затем задаются второй температурой
газов на выходе из пучка
(например,
3000С)
и определяют теплоты
и
по
соответствующим уравнениям. Если
пренебречь изменением физических
параметров газов в диапазоне 200-3000С,
то необходимые нам температуру газов
на выходе из котельного пучка
и количество усвоенного в пучке тепла
найдем
на пересечении показанных на рис.1
прямых.
Рисунок 1 Нахождение величин на выходе из котельного пучка
1. Температура газов на входе в пучок (из расчета топки)
,
0С
2. Энтальпия газов перед пучком (из расчета топки)
,
кДж/кг(м3)
Конвективная поверхность нагрева (из приложения 1)
,
м2
Диаметр труб (из приложения 1)
,
мм
Шаг труб поперек потока газов (из приложения 1 с учетом направления потока газов)
,
мм
Шаг труб вдоль потока газов (из приложения 1 с учетом направления потока газов)
,
мм
Живое сечение пучка для прохода газов (из приложения 1)
,
м2
Температура газов за пучком (принимается с последующим уточнением). Смотри выше расчетно-графический способ нахождения этой температуры
,
0С
Энтальпия газов за пучком (по - диаграммы при
)
,
кДж/кг(м3)
Тепло, отданное газами по уравнению баланса
,
кДж/кг(м3)
Температура насыщения воды, кипящей в трубах пучка, при давлении 1,4 МПа (таблицы воды и пара; [2] с.204, табл. XXI)
,
0С
Большая разность температур
,
0С
Меньшая разность температур
,
0С
Средний температурный напор
,
0С
Средняя температура газов
,
0С
Средняя скорость газов
,
м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке
,
Вт/(м2 0С)
где
-
коэффициент учитывающий число рядов
труб z
по ходу газов; при z3,
=1;
-
коэффициент учитывающий геометрическую
компоновку пучка труб (если расчет дает
отрицательное значение то принять
=1)
,
Вт/(м*К), - коэффициент теплопроводности
газов при средней температуре потока;
,
м2/с,
- коэффициент кинематической вязкости
газа при средней температуре потока;
-
число Прандтля при средней температуре
потока газа.
17 . Коэффициент теплоотдачи излучением
,
Вт/(м2 К),
где
-
степень черноты загрязненной
лучевоспринимающей поверхности;
-
степень черноты потока газов при средней
температуре газов в котельном пучке
,
0С
коэффициент ослабления излучения при средней температуре потока (формулы смотри в разделе расчета топки)
,
(м МПа)-1,
давление
в потоке газов
МПа,
оптическая толщина слоя газа
,
м
температура загрязненной
стенки (при сжигании газа
,
при сжигании мазута и твердого топлива
)
п – показатель степени; для запыленного потока (мазут, твердое топливо) п=4, для не запыленного (газ) – п=3,6.
18. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
,
Вт/(м2 К)
где
коэффициент
омывания, зависящий от угла между
направлением потока газов и осью труб;
при угле 90 о
.
19. Коэффициент тепловой эффективности поверхности нагрева (смотри [2]: с.47, табл.7-1; с.48, табл.7-3; с.48, пункт 7-55)
Коэффициент теплопередачи.
,
Вт/(м2
.
К)
Тепло, воспринятое поверхностью нагрева по уравнению теплопередачи
,
кДж/кг(м3)
Если
при расчете методом последовательных
приближений в первом приближении
расхождение между
и
превосходит 2%, то следует сделать
следующее приближение. Если имеются
результаты расчета теплот в двух
приближениях, можно прибегнуть к
расчетно-графическому методу определения
параметров на выходе из пучка.
