- •Содержание
- •Введение
- •Общие сведения о тепловом расчёте котельного агрегата
- •Основные сведения котла тп–230
- •Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева котла тп-230-2 рекомендации по проведению теплового расчета
- •Тепловой расчет
- •Расчет пароперегревателя I ступени по ходу движения газов
- •Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц
- •Расчет воздухоподогревателя I ступени
- •Расчет водяного экономайзера I ступени
- •Расчет воздухоподогревателя II ступени
- •Сводная таблица расчётных данных по конвективным поверхностям котла
- •Расчет невязки теплового баланса котла
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение
- •Присосы воздуха по газовому тракту
- •Коэффициент эффективности пароперегревателя
- •Коэффициент эффективности воздухоподогревателя
Расчет воздухоподогревателя I ступени
Исходные данные:
– поверхность нагрева – =5050 м2;
– продольный и поперечный шаги – =60 мм; =42 мм;
– наружный диаметр труб – =40 мм;
– проходное сечение для продуктов сгорания – =11,8 м2;
– проходное сечение для воздуха – =11,8 м2;
– расположение труб по ходу воздуха шахматное;
– температура воздуха перед воздухоподогревателем =30оС;
– энтальпия воздуха на входе в воздухоподогреватель =201,6 кДж/кг;
– температура дымовых газов на выходе из воздухоподогревателя = =150°С;
– энтальпия уходящих газов (1447,7 кДж/кг).
На рисунке 3 приведена схема воздухоподогревателя первой ступени.
Температура воздуха на выходе из I ступени воздухоподогревателя принимается равной =180 °С.
По таблице 2 находится энтальпия воздуха (=1148,9 кДж/кг).
Теплота, воспринятая воздухом в воздухоподогревателе
, (84)
где – отношение количества воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому рассчитываем по соотношению
; (85)
=1095 кДж/кг. (86)
Теплота, отданная газами
, (87)
где – энтальпия присасываемого воздуха.
Определяется по таблице 2 по средней температуре присасываемого воздуха .
; (88)
°С; (89)
= 666,1 кДж/кг. (90)
Из равенства уравнений (84) и (87) получится соотношение для расчёта энтальпии газов
кДж/кг. (91)
По таблице 2 по полученному значению энтальпии находится температура газов (=256,9 °С).
Воздухоподогреватель является двухходовым теплообменником с перекрёстным движением нагреваемого воздуха относительно продуктов сгорания [2].
Для любой сложной схемы движения сред, если выполняется условие
, (92)
то температурный напор рассчитывается по соотношению
, (93)
где , – средние температурные напоры.
Температурные напоры рассчитываются по конечным температурам сред для всей поверхности при движении сред относительно друг друга по прямотоку и противотоку.
=
=98,5 °С; (94)
=98,5 °С. (95)
Температурный напор равен
=98,5 °С. (96)
Скорость газов, скорость воздуха, средние температуры газов и воздуха
; (97)
; (98)
= =211,5 °С; (99)
=115 °С; (100)
=9,8 м/с; (101)
=6,2 м/с. (102)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к обогреваемой среде (воздуху).
, (103)
где – коэффициент теплоотдачи конвекцией, который определяется по рисунку П5.
Для =40 мм и =6,2 м/с,
=67 Вт/(м2К);
– поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов (=1);
Относительные продольный и поперечный шаги труб
, . (104)
При
, , (105)
поправки равны:
– поправка на компоновку пучка, (=1,05);
– поправка на влияние физических параметров среды ().
Вт/(м2К). (106)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности
, (107)
где – коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяется по рисунку П6.
Для =40 мм и =9,8 м/с, получается =30,4 Вт/(м2К);
– поправка на влияние физических параметров среды (=1,15);
– поправка на влияние физических параметров среды принимается (=1);
Вт/(м2К). (108)
Коэффициент теплопередачи излучением продуктов сгорания.
Для воздухоподогревателя первой ступени принимается
=0, (109)
поскольку средняя температура газов меньше 300 °С (п. 7-34 [1]).
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке.
; (110)
34,96 Вт/(м2К). (111)
Коэффициент теплопередачи
, (112)
где – коэффициент эффективности использования поверхности воздухоподогревателя. Определяется по таблице П3 (=0,9);
21 Вт/(м2К). (113)
Тепло, воспринятое воздухоподогревателем I ступени по условию теплопередачи
; (114)
=1092 кДж/кг. (115)
Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению
; (116)
. (117)
Расчет окончен.