Диплом - Проектирование котельной

p> 1.6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной
(таб. 1.5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.

1.6.1. Выбор паровых котлоагрегатов

Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.

На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6,94кг/с, что в сумме дает 13,88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной Dсум=15,377 кг/с (табл.1.5 п.53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.

1.6.2. Подбор сетевых насосов

Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды . Расход сетевой воды принимаем из табл. 1.5 позиция .

GЗ СЕТ=93,13 кг/с = 338,87 т/ч

Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности
(В=1000кг/м3, м/ч

GСН=GЗ СЕТ/(В70=338,87/0,978=346,49

Напор сетевых насосов выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом.

HC P=1,1 Н (1.2)

Иэ данных гидравлического расчета тепловой сети

Н = 0,7 МПа

Тогда

HC P=1,1*0,7=0,77 МПа

К установае принимаем блок сетевых насосов БСН-1801420, состоящий из 2-х насосов Д400/80, один из которых резервный, электродвигатель А02_82_2,
N=100кВт, n=3000-1, Q=400м3/ч, H=0,65(0,85 Мпа

1.6.3. Подбор питательных насосов

В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом.

Питательные насосы подбирают по производительности и напору.

Производительность всей котельной, кг/с

QПИТ=1,1*DСУМ (1.3) где DСУМ -суммарная паропроизводительность котельной из табл.1.5 п.53: DСУМ=15,377 кг/с

QПИТ=1,1*15,377 = 16,91 кг/с=60,89 т/ч

Напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлоагрегатов, МПа

НПИТ=1,15*(Рб-Рд)+НСЕТ (1.4) где Рб - наибольшее возможное избыточное давление в котлоагрегате,

Рб =1,3 МПа

Рд - избыточное давление в деаэраторе ,Рд=0,12МПа

НСЕТ- соиротивление всасывающего и нагнетающего трубопроводов.

Принимаегл НСЕТ=0,15МПа

ННАС= 1,15(1,3-0,12)+0,15 = 1,51 МПа

Из табл. 15.3 [3] принимаем к установке 2 питательных насоса ПЭ-65-40, один из которых резервный: электродвигатель А2-92-2, подача 65 м3/ч напор
4,41 МПа, частота вращения 3000-1.

1.6.4. Подбор конденсатного насоса

Конденсатные насосы перекачивают конденсат из баков, куда он поступает с производства или из пароводяных подогревателей, в деаэратор.

Производительность конденсатного насоса, м3/ч(кг/с)

QК НАС= К(табл.1.5. п.18)=13,11 кг/с=47,2 м3/ч

Напор развиваемый конденсатным насосом, МПа

Нкон=2,3 Мпа

По табл. 15.6. [3] принимаем к установке 2 насоса Кс-50-55-1 один из которых резервный: электродвигатель 4А160М4, подача 50м3/ч,напор 5,5
МПа,частота вращения 1450-1.

1.6.5. Подбор подпиточных насосов

Для восполнения утечки воды из закрытых систем теплоснабжения устанавливают подпиточные насосы.

Подача подпиточного насоса принимается иэ табл.1.5

Gподп=0,72 кг/с=2,592 м3/ч

Давление, создаваемое подпиточным насосом, должно обеспечить невскипание воды на выходе из котельной

Нпод=0,4 МПа

Пo табл.15.6. [3] принимаем к установке 2 подпиточных насоса Кс-12-50 один иэ которых резервный: электродвигатель 4А100 2, подача 12 м3/ч напор
0,5 МПа, частота вращения 2900 -1

1.6.6. Подбор деаэратора

В новых производственных и производственно-отопительных котельных с паровыми котлоагрегатами предусматривается установка атмосферных деаэраторов типа ДА.

Подбираем деаэратор по его производительности ,т/ч(кг/с)

GД=17,157 кг/с=61,76 т/ч (табл.1.5п. 41)

Принимаем к установке деаэратор DА-100( табл. 3 ): производительность, т/ч - 100 давление ,МПа - 0,12 емкость деаэраторного бака.м3 - 25 поверхность охладителя выпара, м2 - 8

1.7. Тепловой расчет котлоагрегата

Котел KЕ-25-14c предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Топочная камера котла шириной 272 мм полностью экранирована (степень экранирования Нл/ ст =0,8) трубами d=51х2,5мм. Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам d219x8мм. Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур.
Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены ассиметрично отпосительно оси котла. Шаг труб боковых и фронтового экранов – 55 мм, шаг труб заднего экрана – 100 мм, трубы заднего экрана выделяют из топочного объма камеру догорания, на наклонном участке труб уложен слой огнеупорного кирпича толщиной 65мм.
Объем топочной камеры -61,67 м3.

Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются три рециркуляцинные трубы d89х4мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева - 92,10м2.

Третьим блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000мм. Длина верхнего барабана 7000мм, нижнего – 5500мм. Толщина стенки барабана котла - 13мм, материал - сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб
2320мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.

Конвективный пучок выполнен из труб d51x2,5мм. Поперечный шаг в пучке составляет 110 мм, продольный - 90мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка равна 417,8м2. Первые три ряда труб на входе в пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S =220мм. Удвоение величины шага по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком потолочной камеры.

Хвостовые поверхности состоят из одноходового по воздуху воздухоподогревателя с поверхностью нагрева 228 м2, обеспечивающего нагрев воздуха до 180 0С и установленного следом за ним по ходу газов чугунного экономайзера с поверхностью нагрева 646 м2.

Для сжигания каменных и бурых углей под котлом устанавливается механическая топка ТЧЗ-2,7/5.6. Активная площадь зеркала горения равна 13,4 м2. Решетка приводится в движение при. Помощи привода ПТ-1200, обеспечивающего 8 ступеней регулирования скорости движения в приделах 2,8 -
17,6 м/ч. Дутьевой короб под решеткой разделен на четыре воздушные зоны.
Подача воздуха регулируется при помощи поворотных заслонок на воздуховодах.
Котельная установка оборудована системой возврата уноса и острого дутья.
Выпадающий в конвективном пучке унос оседает в четырех зольниках и возвращается в топочную камеру для дожигания при помощи воздушных эжекторов по прямым трубкам d76мм через заднюю стенку, восемь сопл острого дутья d2 мм расположены в задней стенке топки на высоте 1400мм от решетки.

1.7.1. Исходные данные и выбор коэффициента избытка воздуха

Ведем расчет котлоагрегата применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ГР со следующими характеристиками

СР=55,2%, НР=3,8%, ОР=5,8%, WР=1,0%, SР=3,2%, АР=23%, NP=8%,
QPH=22040КДж/кг, VГ=40%,

Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно

(n=(i+((
(1.3) где (i - коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода

(( - нормативный присос воздуха

Таблица 1.6

Коэффициенты избытка воздуха
|№ п/п|Газоход |Коэффициент | | |
| | |избытка |(( |(n |
| | |воздуха за | | |
| | |топкой. | | |
|1 |Топка |1,35 |0,1 |1,35 |
|2 |Конвективный пучок | |0,1 |1,45 |
|3 |Воздухоподогреватель | |0,08 |1,53 |
|4 |Водяной экономайзер | |0,1 |1,63 |

1.7.2. Расчет обьемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Расчет теоретического объема воздуха

V0=0,0889*(Ср+0,375*Sрогр+к)+0,265*Нр-0,0333*Ор

V0=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=5,83 м3/кг

Расчет теоретических обьемов продуктов сгорания при (=1 м3/кг

VORO2=1,866*(CP+0,375Sрогр+к)/100=1,866*(55,2+0,375*3,2)/100=1,0524

VONO2=0,79*V(+0,08*Np=0,79*5,83+0,008*1=4,612

VOH2O=0,111НР+0,0124WР+0,0161V0=0,111*3,8+0,0124*8+0,0161*5,83=0,6148

Таблица 1.7

Характеристики продуктов сгорания
|№ |Величина |Ед. |Газоходы |
| | |изм. | |
|1 | |3 |4 |5 |6 |7 |
|1 |Коэффициент избытка |(Т |1,35 | | | |
| |воздуха за топкой | | | | | |
|2 |Нормативный присос |(( |0,1 |0,1 |0,08 |0,1 |
|3 |Коэффициент избытка |(n |1,35 |1,45 |1,53 |1,63 |
| |воздуха за газоходом| | | | | |
|4 |Объем трехатомных |м3/кг |1,0524 |1,0524 |1,0524 |1,0524 |
| |газов. VRO2=V0RO2 | | | | | |
|5 |Объем двухатомных |-“- |6,943 |7,526 |8,109 |8,285 |
| |газов. | | | | | |
| |VN2=V0N2+0.0161*V0 | | | | | |
|6 |Объем водяных паров |-“- |0,652 |0,662 |0,671 |0,674 |
| |VH2O=V0H2O+0,0161((-| | | | | |
| |-1)* V0 | | | | | |
|7 |Суммарный объем |-“- |8,647 |9,24 |9,832 |10,0114 |
| |дымовых газов | | | | | |
| |VГ=VRO2+VN2+VH2O | | | | | |
|8 |Объемная доля |-“- |0,122 |0,114 |0,107 |0,105 |
| |трехатомных газов | | | | | |
| |rRO=VRO2/VГ | | | | | |
|9 |Объемная доля |-“- |0,197 |0,186 |0,176 |0,077 |
| |водяных паров | | | | | |
| |rH2O=VH20/VГ | | | | | |
|10 |Концентрация золы в |-“- |3,99 |3,73 |3,51 |3,29 |
| |дымовых газах, | | | | | |
| |(=Ар*(ун/100*Vг | | | | | |

Таблица 1.8

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива,
КДж/кг
|(, (С|I0=(ctв)*V0 |I0RO2=(c()RO2|I0N2=(c()N2*V|I0H2O=(c()H2O|I0( |
| | |* *V0RO2 |0N2 |* *V0H2O | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|30 |39*5,83=227,2 | | | | |
|100 |132*5,83=769,3 |169*0,054= |4,62*130= |151*0,616= |871,596 |
| | |187,13 |600,6 |92,87 | |
|200 |286*5,83=1550,3 |357*1,05= |260*4,62= |304*0,615= |1764,44 |
| | |376,3 |1201,2 |186,96 | |
|300 |403* …=2348,68 |559* … 589,10|392*…1811,04 |463*…284,75 |2674 |
|400 |542*…=3158,76 |772*…=813,69 |527*…=2434,74|626*…=384,99 |3633,42 |
|500 |664*…=3986,35 |996*…=1049,78|664*…=3067,68|794*…=488,31 |4605,89 |
|600 |830*…=4837,24 |1222*…= |804*…=3714,48|967*…=594,71 |5597,18 |
| | |1287,99 | | | |
|700 |979*…=5705,61 |1461*…= |946*…=4370,52|1147*…=705,41|6615,82 |
| | |1539,89 | | | |
|800 |1130*…=6585,64 |1704*…= |1093*…= |1335*…=821,03|766,71 |
| | |1796,02 |5049,66 | | |
|900 |1281*…=7465,67 |1951*…= |1243*…= |1524*…=937,26|8736,27 |
| | |2056,35 |5742,66 | | |
|1000 |1436*…=8369,01 |2202*…= |1394*…= |1725*…= |9822,05 |
| | |2320,91 |6440,26 |1060,86 | |
|1200 |1754*…=10222,31 |2717*…= |1695*…= |2131*…= |12005,19|
| | |2863,72 |7890,9 |1310,57 | |
|1400 |2076*…=12098,9 |3240*…= |2009*…= |2558*…= |14269,71|
| | |3414,96 |9281,58 |1573,17 | |
|1600 |2403*…=14004,66 |3767*…= |2323*…= |3001*…= |16548,3 |
| | |3970,42 |10792,28 |1845,62 | |
|1800 |2729*…=15904,61 |4303*…= |2648*…= |3458*…= |18868,07|
| | |4535,36 |12206,04 |2126,67 | |
|2000 |3064*…=17856,9 |4843*…= |2964*…= |3926*…= |21212,69|
| | |5104,52 |13963,68 |8414,49 | |

Таблица 1.9

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах
|(, (С |I0в, |I0г, |Газоходы и коэф-ты избытка воздуха |
| |КДж/кг |КДж/кг | |
| | | |(Т=1,35 |(kr=1,45 |(эк=1,53 |(вп=1,63 |
| | | |Iг |Iг |Iг |Iг |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |
|30 |227,2 | | | | | |
|100 | |871,596 | | |1007,9 |1015 |
|200 | |1764,44 | | |1900,76 |1964 |
|300 | |2674,98 | | |2811,3 |2870 |
|400 | |3633,42 | |3747,02 |3754 | |
|500 | |4605,89 | |4719,49 | | |
|600 | |5597,18 | |5710,49 | | |
|700 | |6615,82 | |6729,42 | | |
|800 | |7666,71 | |7780,31 | | |
|900 | |8736,37 | |8849,87 | | |
|1000 | |9822,05 |9912,93 |9935,65 | | |
|1200 | |12005,19 |12096,07 | | | |
|1400 | |14289,71 |14360,59 | | | |
|1600 | |16548,3 |16639,18 | | | |
|1800 | |18868,07 |18958,95 | | | |
|2000 | |21212,69 |21303,57 | | | |
|2200 | |23557,3 |23648 | | | |

Расчет теплового балнса котлоагрегата выполнен в табл. 1.10, а поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в табл. 1.11.

На основе результатов табл. 1.9 построена I-d- диаграмма продуктов сгорания, которая представлена на рис. 1.2.

Таблица 1.10

Расчет теплового баланса теплового агрегата
|Наименование |Обозначения|Расчетная |Единицы |Расчет |
| | |ф-ла, способ|измерения| |
| | | | | |
| | |опр. | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|Распологаемая теплота |Qpp |Qpp=Qpн |КДж/Кг |22040 |
|Потеря теплоты от мех. |q3 |по табл. 4.4|% |0,8 |
|неполн. сгорания | |[4] | | |
|Потеря теплоты от мех. |q4 |по табл. 4.4|% |5 |
|неполноты сгорания | |[4] | | |
|Т-ра уходящих газов |(ух |исх.данные |oC |135 |
|Энтальпия уходящих |Iух |по табл. 1.9|КДж/Кг |1320 |
|газов | | | | |
|Т-ра воздуха в |tхв |по выбору |oC |30 |
|котельной | | | | |
|Энтальпия воздуха в |I0хв |по табл. 1.8|КДж/Кг |227,2 |
|котельной | | | | |
|Потеря теплоты с уход. |q2 | |% |(1320-1,63x227)|
|газами | | | |* |
| | | | |*(100-5)/(22040|
| | | | |)= |
| | | | |=6,25 |
|Потеря теплоты от нар. |q5 |по рис 3.1 |% |3,8 |
|охлажден. | |[4] | | |
|Потеря с физ. теплом |q6 |ашл*Iз*Ар/Qр|% |0,15*1206* |
|шлаков | |н | |*23/22040=0,19 |
|Сумма тепл. Потерь |(q | |% |6,25+0,8+5+3,8+|
| | | | | |
| | | | |+0,19=16,04 |
|КПД катлоагрегата |( |100-(Q |% |100-16,04=83,96|
|Коэф. Сохранения |( |1-q5/((+ q5)| |1-3,8/(83,96+3,|
|теплоты | | | |8)= |
| | | | |=0,957 |
|Производительность |D |по заданию |Кг/с |25/3,6=6,94 |
|агрегата по пару | | | | |
|Давление раб. тела |P |по заданию |МПа |1,4 |
|Т-ра рабочего тела |tнп |по заданию |oC |195 |
|Т-ра питательн. воды |tпв |по заданию |oC |104 |
|Удельная энтальпия р.т.|iнп |по |КДж/Кг |2788,4 |
| | |табл.vi-7[4]| | |
|Удельная энт. питат. |iпв |по |КДж/Кг |439,4 |
|воды | |табл.vi-7[4]| | |
|Значение продувки |n |по задан. |% |4,8 |
|Полезно исп. теплота |Q1 |D*(iнп-iпв)+|кВт |Q=6,94*(2788,4-|
|вагрегате | |n* | |439,4)+0,048*6,|
| | |*D(Iкв-Iнп) | |94*(830-439,4)=|
| | | | | |
| | | | |=16432,3 |
|Полный расход топлива |В |Q1/(Qрр |Кг/с |16432,3/0,8396*|
| | | | |*22040=0,88 |
|Расчетный расход |Вр |В*(1-q4/100)|Кг/с |0,88*(1-5/100)=|
| | | | | |
| | | | |=0,836 |

Таблица 1.11

Тепловой расчет котлоагрегата КЕ-25-14с

|№ |Наименование |Обознач|Расчетная формула или способ|Ед. |Расчет |
| | |ение |определения |изм. | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
| |Поверочный теплообмен в | | | | |
| |топке | | | | |
|1. |Температура холодного |tв | |oC |30 |
| |воздуха | | | | |
|2. |Энтальпия холодного воздуха |Iхв |табл. 1.10 |КДж/Кг |227,2 |
|3. |Температура воздуха после |tгв |принимается |oC |120 |
| |воздухоподогревателя | | | | |
|4. |Энтальпия воздуха после |Iгв |диаграма |КДж/кг |925,5 |
| |воздухоподогревателя | | | | |
|5. |Количество теплоты вносимое |Qв |Iг.в.((т-1)+ I(х.в.*((т |КДж/кг |925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346|
| |в топку воздухом | | | |,6 |
|6. |Полезное тепловыделение в |Qт |Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Q|КДж/кг |22040*(100-0,8-5,0-3,8)/(100-5|
| |топке | |в | |)+346,6=22126,4 |
|7. |Адиабатическая температура |tа |табл. 1.9 |oC |2170 |
| |горения | | | | |
|8. |Температура газов на выходе |( |по предварительному выбору |oC |1050 |
| | | |табл. 5-3[4] | | |
|9. |Энтальпия газов на выходе |Iт |табл. 1.9 |КДж/Кг |10458,7 |
|10.|Площадь зеркала горения |R |по чертежу |м2 |13,4 |
|11.|Суммарная поверхность стен |Fст |по чертежу |м2 |115,2 |
|12.|Диаметр экранных труб |dнб |по чертежу |мм |51*2,5 |
|13.|Шаг труб экранов: боковых и |S1 |по чертежу |мм |55 |
| |фронтового заднего |S2 |по чертежу |мм |100 |
|14.|Эффективная |Нлп |по чертежу |м2 |92,1 |
| |лучевоспри-нимающая | | | | |
| |поверхность топки | | | | |
|15.|Объем топочной камеры |Vт |по чертежу |м3 |61,67 |
|16.|Степень экранирования топки |( |Нэкр/Fст |- |0,8 |
|17.|Толщина излучающего слоя |Sт |3,6*Vт/Fст |м |3,6*61,67/115,2=1,93 |
| | | | | | |
| | | | | | |
|18.|Относительное положение |X |стр. 28[4] | |0,3 |
| |максимальных температур по | | | | |
| |высоте топки | | | | |
|19.|Параметр учитывающий |М |0,59-0,5*Xт | |0,59-0,5*0,3=0,44 |
| |распре-деление температуры в| | | | |
| |топке | | | | |
|20.|Средняя суммарная |Vгс*ср | |КДж/Кг |(22040-10458,7)/(2170-1050)=11|
| |теплоемкость продуктов | | | |,35 |
| |сгорания | | | | |
|21.|Объемная доля: водяных паров|гH20 |табл. 1.7 | |0,075 |
| | |гRO2 |табл. 1.7 | |0,122 |
| |трехатомных газов | | | | |
|22.|Суммарная объемная доля |гn |ГH20+ ГRO2 | |0,197 |
| |трехатомных газов | | | | |
|23.|Произведение |P*гn*Sт| |м*МПа |0,1*0,197*1,93=0,036 |
|24.|Степень черноты факела |А |рис. 5-4[4] | |0,28 |
|25.|Коэффициенты ослабления | | | | |
| |лучей: |kг |рис. 5-5 [4] |1/(м*Мп|7,2 |
| |3-х атомных газов |kз |рис. 5-6 [4] |а) |0,048 |
| |золовыми частицами |kкокс |стр. 31 [4] | |10 |
| |частицами кокса | | | | |
|26.|Безразмерные параметры: | | | | |
| |X1 |X1 |стр. 31 [4] |- |0,5 |
| |X2 |X2 | |- |0,03 |
|27.|Коэффициенты ослабления |kг*гn | |1/(м*Мп|7,2*0,197+0,04*3,99+10*0,5*0,0|
| |лучей топочной средой | | |а) |3==1,77 |
|28.|Суммарная сила поглощения |kps | | |1,77*0,1*1,93=0,327 |
| |топочного объема | | | | |
|29.|Степень черноты топки |ат |рис. 5-3 [4] | |0,57 |
|30.|Коэффициент тепловой |(ср |S*Hтл/Fст | |0,6*92,1/115,2=0,48 |
| |эффективности | | | | |
|31.|Параметр |( |R/Fст |- |13,4/115,2=0,12 |
|32.|Тепловая нагрузка стен топки|Qт |Вр*Qт/Fст |кВт/м2 |0,836*22040/115,2=159,9 |
|33.|Температура газов на выходе |(’’т |рис. 5-7 [4] |оС |1050 |
| |из топки | | | | |
|34.|Энтальпия газов на выходе из|I’’т |I( - диаграмма |кДж/кг |10458,7 |
| |топки | | | | |
|35.|Общее тепловосприятие топки |Qт |((Qт- I’’т) |кДж/кг |0,96*(22126,4-10458,7)=11202,|
| | | | | |9 |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
| |Расчет конвективного пучка | | | | |
|1. |Температура газа перед |(’кг |из расчета топки |оС |1050 |
| |газоходом | | | | |
|2. |Энтальпия газа перед |I’кг |из расчета топки |кДж/кг |10458,7 |
| |газаходом | | | | |
|3. |Температура газа за |(’’кп |принимается |оС |400 |
| |газоходом | | | | |
|4. |Энтальпия газа за газаходом |I’’кп |диаграмма |кДж/кг |3747 |
|5. |Диаметр труб |dн*( | |мм |51*2,5 |
| |шаг поперечный |S1 |из чертежа |мм |110 |
| |шаг продольный |S2 | |мм |95 |
|6. |Число труб поперек движения |Z1 |из чертежа |шт |22 |
| |газа | | | | |
|7. |Число труб вдоль потока газа|Z2 |из чертежа |шт |55 |
|8. |Поверхность нагрева |Hкп |из чертежа |м2 |417,8 |
|9. |Ширина газохода |B |из чертежа |м |2,32 |
|10.|Высота газохода |h |из чертежа |м |2,4 |
|11.|Живое сечение для прохода |F |b*h-Z*dн*е |м2 |2,32*2,4-22*2,5*0,051=2,763 |
| |газов | | | | |
|12.|Толщина излучающего слоя |Sкп |0,9*dн*(4*S1*S2/(3,14*d2н)-1|м |0,9*0,051*(4*0,11*0,095/(3,14|
| | | |) | |*0,05)-1)=0,189 |
|13.|Тепловосприятие по уравнению|Qбкп |(*(I’-I’’+((кп*Iхв) |кДж/кг |0,96*(10458,7-3747+0,1*227,2=|
| |теплового баланса | | | |7063,1 |
|14.|Температурный напор в начале|(tб |(’кп-tнп |оС |1050-195=855 |
| |газохода | | | | |
|15.|Температурный напор в конце |(tм |(’’-tнп |оС |400-195=205 |
| |газохода | | | | |
|16.|Средний температурный напор |(t |((tб-(tм)/Ln((tб/(tм) |оС |(855-195)/Ln(855/195)=459,2 |
|17.|Средняя температура газов в |(ср |0,5*((’+(’’) |оС |0,5*(1050+400)=725 |
| |газоходе | | | | |
|18.|Средняя скорость газов в |( |Вр*Vг*((ср+273)/(Fг*273) |м/с |0,836*9,24*(725+273)/(2763*27|
| |газоходе | | | |3)= |
| | | | | |=9,74 |
|19.|Коэффициент теплоотдачи |(к |рис. 6-6 [4] |Вт |63*1*0,925*0,95=58,45 |
| |конвекцией от газов к стенке| | |м2*оС | |
|20.|Объемная доля водяных паров |ГH2O |табл. 1.8 |- |0,072 |
| | | | | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|21.|Суммарная объемная доля 3-х |ГRO2 |табл. 1.8 |- |0,186 |
| |атомных газов | | | | |
|22.|Суммарная поглощающая | |p*Гn*Sкп |м/МПа |0,1*0,186*0,189=0,0033 |
| |способность 3-х атомных | | | | |
| |газов | | | | |
|23.|Коэффициент ослабления лучей|kг |рис. 5-5 [4] |1/(м*МП|29,0 |
| |3-х атомными газами | | |а) | |
|24.|Суммарная оптическая толщина| |kг*Гп*P*Sт | |29*0,186*0,1*0,189=0,1 |
| |запыленного газового потока | | | | |
|25.|Степень черноты газов |а |рис. 5-4 [4] | |0,095 |
|26.|Температура загрязненной |tз | |оС |195+60=255 |
| |стенки | | | | |
|27.|Коэффициент теплоотдачи |(1 |рис. 6-12 [4] |Вт/ |9,36 |
| |излучением | | |(м2*оС)| |
|28.|Коэффициент использования |( |0,9(0,95 | |0,93 |
|29.|Коэффициент теплоотдачи от |(1 |(((к-(л) |Вт/ |0,93*(58,95+9,36)=63,53 |
| |газов к стенке | | |(м2*оС)| |
|30.|Коэффициент тепловой |( |табл. 6-2 | |0,6 |
| |эффективности | | | | |
|31.|Коэффициент теплопередачи |К |(*(1 |Вт/ |0,6*63,53=38,5 |
| | | | |(м2*оС)| |
|32.|Тепловосприятие пучка |Qткп |К*Н*(t/Вр*103 |КДж/кг |38,5*417,8*459,15/(0,836*103)|
| | | | | |=7907 |
|33.|Расхождение величин |(Н |(Qткп-Qбкп)/Qткп*100% |% |(7907-7663,1)/7907*100=3,1 |
| |Расчет воздухоподогревателя | | | | |
|1. |Температура газов на входе в|(’вп |из расчета конвективного |оС |400 |
| |воздухонагреватель | |пучка | | |
|2. |Энтальпия газов на входе в |I’вп |из расчета конвективного |КДж/кг |3747 |
| |воздухонагреватель | |пучка | | |
|3. |Температура газов на выходе |(’’вп |по предварительному выбору |оС |270 |
| |из воздухонагревателя | | | | |
|4. |Энтальпия газов на выходе из|I’’вп |I( - диаграмма |КДж/кг |2538 |
| |воздухонагревателя | | | | |
|5. |Температура холодного |tх*в | |оС |30 |
| |воздуха | | | | |
|6. |Тепловосприятие по балансу |Qбвп |((I’-I’’+((*I*L) |КДж/кг |0,95*(3747-2538+0,08*227,2)=8|
| | | | | |28,7 |
| | | | | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|7. |Температура воздуха на |tгв |по предварительному выбору |оС |120 |
| |выходе из | | | | |
| |воздухоподогревателя | | | | |
|8. |Энтальпия воздуха на выходе |Iгв |диаграмма |КДж/кг |925,5 |
| |из воздухоподогревателя | | | | |
|9. |Тип воздухоподогревателя | |Прил. 1 [1] | |Тип Ш, площадь поверхности |
| | | | | |нагрева 166 |
|10.|Диаметр труб |dн |Прил. 1 [1] |мм |40*1,5 |
|11.|Относительный шаг | | | | |
| |поперечный |S1 |Прил. IV | |1,5 |
| |продольный |S2 | | |2,1 |
|12.|Отношение |(’ |(вп-((вп | |1,35-0,1=1,25 |
|13.|Энтальпия воздуха на выходе |I’’вп |Qбвп/((’+((/2)+I0вх |КДж/кг |828,7/(1,25+0,08/2)+227,3=869|
| |из воздухоподогревателя | | | |,7 |
|14.|Температура воздуха на |t’’вп |по I( - таблице |оС |115 |
| |выходе из | | | | |
| |воздухоподогревателя | | | | |
| |Полученная температура | | | | |
| |горячего воздуха t=115оС, | | | | |
| |отличается от выбранной | | | | |
| |t=120оС на 5оС, что | | | | |
| |находится в норме | | | | |
|15.|Средняя температура газов |(ср |0,5*((’+(’’) |оС |0,5*(400+270)=335 |
|16.|Средняя температура воздуха |tср |0,5*(t’+t’’) |оС |0,5*(115+30)=72,5 |
|17.|Средняя скорость воздуха |(в |6(8 |м/с |8 |
|18.|Средняя скорость газов |(г |12(16 |м/с |12 |
|19.|Большая разность температур |(tб |(’-t’’ |оС |400-115=285 |
|20.|Меньшая разность температур |(tм |(’’-t’ |оС |270-30=240 |
|21.|Средний температурный напор |(t |((tб-(tм)/Ln((tб/(tм) |оС |(285-240)/Ln(285/240)=262 |
|22.|Секундный расход газа |V’г |Вр*Vг*((ср+273)/273 |м3/с |0,836*9,832*(335-273)/273=18,|
| | | | | |3 |
|23.|Секундный расход воздуха |V’в |Вр*Vв*((’ср+273)/273 |м3/с |0,836*8,162*(725-273)/273=8,6|
| | | | | |3 |
|24.|Коэффициент теплоотдачи с |(к |рис. 6-5 [4] |Вт/ |72*0,9*0,88*1,02=62,7 |
| |воздушной стороны | | |(м2*оС)| |
|25.|Коэффициент теплоотдачи от |(л |рис. 6-7 [4] |Вт/ |35*1,03*1,02=36,8 |
| |газов с стенке | | |(м2*оС)| |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6