Курсовая работа: Паровые котлы
Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют
по средним значениям необходимых величин.
Для определения aк
- коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб, рассчитаем
среднюю скорость газового потока:
При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами
коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности,
определяют по номограмме 13: aн=60 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сz=1;
Сф=1; Сs=1;
Þ aк = aн×Сz×Сф×Сs = 63×1×1×1 = 60 ккал/м2×ч×оС;
Для нахождения aл
используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’:
Для незапылённой поверхности k×p×S = kг×rn×S×p, где р = 1кгс/ см2; rn=0,2343.
рn×S = rn×S = 0,2343×0,118 = 0,02765;
По номограмме находим kг = 3,4; Þ
Для пользования номограммой необходимо знать температуру
загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:
tз = 0,5×(t¢эк + t²эк ) + (40¸60) = 0,5×(154,56+242,96) + 50 = 248,76 оС;
По номограмме находим
Сг=0,97; aн=100
ккал/м2×ч×оС; Þ aл = aн×а×Сг =100×0,0897×0,97= 8,7 ккал/м2×ч×оС;
При расчёте экономайзера на величину aл необходимо ввести поправку, связанную
с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и
между отдельными пакетами поверхностей:
9.2 Расчёт воздушного подогревателя
По чертежам парового котла составляем эскиз
воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указывают все
конструктивные размеры.
По чертежам и эскизу заполняем таблицу:
Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя
|
Наименование величин |
Обозн |
Раз-ть |
Величина |
Наружный диаметр труб |
d |
м |
0,04 |
|
|
Внутренний диаметр труб |
dвн
|
м |
0,037 |
|
Количество труб в ряду |
z1
|
- |
72 |
|
Количество рядов труб по ходу газов |
z2
|
- |
33 |
|
Шаг труб:
поперечный
|
S1
|
м |
0,056 |
|
продольный |
S2
|
м |
0,042 |
|
Относительный шаг труб:
поперечный
|
S1/d
|
- |
1,4 |
|
продольный |
S2/d
|
- |
1,05 |
|
Расположение труб |
- |
- |
шахматное |
|
Характер омывания труб газами |
- |
- |
продольный |
|
Характер омывания труб воздухом |
- |
- |
поперечный |
|
Число труб, включённых параллельно по газам |
z0
|
- |
2376 |
|
Площадь живого сечения для прохода газов |
Fг
|
м2
|
2,555 |
|
Ширина газохода |
b |
м |
4,144 |
|
Высота одного хода по воздуху (заводская) |
hх
|
м |
2,1 |
|
Площадь живое сечение для прохода воздуха |
Fв
|
м2
|
2,6544 |
|
Поверхность нагрева ВЗП |
Hвп
|
м2
|
2413,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с
вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а
воздух омывает шахматно расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное;
взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха
не меньше двух. Расчётно определим число труб, включенных параллельно по газам:
Площадь живого сечения для прохода газа:
Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной
заводской конструкции):
Поверхность нагрева ВЗП:
С использованием ранее выполненых расчётов для теплового
расчёта ВП составляют таблицу исходных данных:
Наименование величин |
Обознение |
Размерность |
Величина |
Температура газов до воздухоподогревателя
|
uэк²
|
0С
|
301,87 |
Температура газов за
воздухоподогревателем |
uух
|
0С
|
150 |
Температура воздуха до
воздухоподогревателя |
t¢в
|
0С
|
30 |
Температура горячего воздуха после
воздухоподогревателя
|
tгв
|
0С
|
220 |
Объёмы газов при среднем избытке воздуха |
Vг
|
м3/кг
|
14,0698 |
Теоретический объём воздуха |
V0
|
м3/кг
|
10,62 |
Температура воздуха до воздухоподогревателем к
теоретически необходимому |
b²вп
|
-- |
1,05 |
Объёмная доля водяных паров |
rH2O
|
-- |
0,1102 |
Тепловосприятие по балансу |
Qбвп
|
ккал/кг |
695,85 |
Находим скорости газов и воздуха:
Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых
нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В
курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: Wг=12±3 м/с, а Wв
= (0,5¸0,6)×Wг = 5,07¸6,08 м/с, однако полученная скорость
воздуха больше допустимой Þ принимаем Wв’=6,08 м/c.
Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом
определяют по средним значениям необходимых величин. где x = 0,7
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:
При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами
коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности,
определяют по номограмме 14: aн=29 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сф=1,1; Сl=1; Þaк = aн×Сф×Сl = 29×1,1×1 = 31,9 ккал/м2×ч×оС;
При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами
коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности,
определяют по номограмме 13:
aн=
56 ккал/м2×ч×оС; добавочные коэффициенты:
Сz=1;
Сф=0,98; Сs=1;
Þaк = aн×Сz×Сф×Сs = 56×1×0,98×1 = 54,88 ккал/м2×ч×оС;
Температурный напор:
Þ температурный напор можно найти как:
Список литературы
1) Тепловой расчёт котельных агрегатов.
(Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.
2) Резников М.И. Парогенераторные
установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.
3) Методические указантя по определению
коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков
С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.
4) Методические указантя по определению
коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей
нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. –
Иваново; ИЭИ, 1987.
5) Методические указантя по поверочному
расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С.,
Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.
6) Методические указантя по
конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых
котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ,
1991. –36с.
7) Александров В.Г. Паровые котлы
средней и малой мощности. –Л.: Энергия, 1972.—200с.
8) Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский
Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. –М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.
|