- •Учебное пособие по выполнению курсового и дипломного проектов
- •Содержание
- •1. Общие сведения о тепловом расчёте котельного агрегата
- •2. Описание конструкции парового котла тп-230-2
- •2.1. Общая характеристика котла
- •2.2. Парообразующие поверхности нагрева
- •2.3. Устройство пароперегревателя
- •2.4. Конвективная шахта котла
- •3. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева котла тп-230-2
- •3.1. Рекомендации по проведению теплового расчета
- •3.2. Тепловой расчет
- •3.2.1. Расчет пароперегревателя I ступени по ходу движения газов
- •Объёмы продуктов сгорания, объёмные доли трехатомных газов и концентрация золовых частиц
- •Энтальпия продуктов сгорания
- •3.2.2. Расчет пароперегревателя II ступени по ходу движения газов
- •3.2.3. Расчет воздухоподогревателя I ступени
- •Второе приближение расчёта I ступени воздухоподогревателя
- •3.2.4. Расчет водяного экономайзера I ступени
- •3.2.5. Расчет воздухоподогревателя II ступени
- •3.2.6. Расчет водяного экономайзера II ступени
- •Сводная таблица расчётных данных по конвективным поверхностям котла
- •3.2.7. Расчет невязки теплового баланса котла
- •Заключение
- •Список литературы
- •Приложение
- •Коэффициент эффективности пароперегревателя
- •Коэффициент эффективности воздухоподогревателя
Энтальпия продуктов сгорания
Поверхность нагрева |
,С |
|
|
|
|
|
Топочная камера, фестон =1,2 |
2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 |
21572 19405 17258 15131 13033 10971 8955 6997 |
17320 15609 13910 12235 10571 8929 7318 5749 |
3464,0 3121,8 2782,0 2447,0 2114,2 1785,8 1463,6 1149,8 |
25036,0 22817,3 20292,8 17795,3 15330,6 12896,0 10532,2 8235,4 |
290,5 252,8 217,3 183,4 139,2 113,6 88,6 |
Пароперегреватель I ст. =1,215 |
1000 800 |
8955 6997 |
7318 5749 |
1573,3 1236,04 |
10641,9 8321,04 |
113,6 88,6 |
Пароперегреватель II ст. =1,23 |
1000 800 600 400 |
8955 6997 5109 3310 |
7318 5749 4225 2758 |
1683,1 1322,3 971,8 634,3 |
10751,7 8407,9 6145,5 3986,0 |
113,6 88,6 64,7 41,7 |
Экономайзер II ст. =1,25 |
800 600 400 200 |
6997 5109 3310 1608 |
5749 4225 2758 1356 |
1437,3 1056,3 689,5 339,0 |
8522,9 6230,0 4041,2 1966,5 |
88,6 64,7 41,7 19,5 |
Воздухоподогреватель II ст. =1,28 |
600 400 200 |
5109 3310 1608 |
4225 2758 1356 |
1183,0 772,3 379,7 |
6356,7 4124,0 2007,3 |
64,7 41,7 19,5 |
Экономайзер I ст. =1,3 |
600 400 200 100 |
5109 3310 1608 794 |
4225 2758 1356 672 |
1267,5 827,4 406,8 201,6 |
6441,2 4179,1 2034,3 1005,0 |
64,7 41,7 19,5 9,4 |
Воздухоподогреватель I ст. =1,33 |
400 200 100 |
3310 1608 794 |
2758 1356 672 |
910,1 447,5 222 |
4261,8 2075,0 1025,4 |
41,7 19,5 9,4 |
Относительные продольные и поперечные шаги
, ; (3.16)
, . (3.17)
По их значениям определяются следующие поправки:
CZ – поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ( =1);
– поправка на компоновку пучка ( =1).
Поправка на влияние физических параметров среды ( ) определяется по доли водяных паров ( ) и средней температуре газов, ( =0,94);
Вт/ (м2ּК). (3.18)
Эффективная толщина излучающего слоя
; (3.19)
0,51 м. (3.20)
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами [1].
Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина
, (3.21)
где - доля трехатомных газов и водяных паров. Определяется по таблице 2;
- давление продуктов сгорания, принимается равным 0,1 МПа для котлов, работающих под разряжением.
0,250,10,51=0,0128. (3.22)
По рисунку П2 определяется коэффициент ослабления лучей трехатомными газами ( =12 (м МПа)-1)).
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7-36 [1]).
Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания
; (3.23)
0,153.
Коэффициент теплового излучения газовой среды
; (3.24)
=0,142. (3.25)
Средняя температура пара
; (3.26)
=452,5°С. (3.27)
Скорость пара
, (3.28)
где – удельный объем пара.
При =452,5°С и =10,25 МПа, =0,03 м3/кг.
Скорость пара
м/с. (3.29)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к пару определяется по рисунку П3
, (3.30)
где – поправка на форму канала ( =0,92);
При =452,5°С и = 22,03 м/с,
=3600 Вт/(м2ּК).
Вт/(м2ּК). (3.31)
Температура стенки труб пароперегревателя
, (3.32)
где – коэффициент загрязнения поверхности нагрева. При сжигании твёрдого топлива и коридорном расположении труб =0,0043 (м2 К)/Вт (стр.142 [4]);
– средняя температура среды, протекающей в рассчитываемой поверхности ( =452,5°С).
=605,5 °С. (3.33)
Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания
, (3.34)
где – коэффициент теплоотдачи излучением. Находится по рисунку П4;
= 0,142 ( формула 3.25).
Для температуры стенки =605,5°С коэффициент теплоотдачи равен 246 Вт/(м2ּК).
Вт/(м2ּК). (3.35)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
, (3.36)
где – коэффициент использования поверхности. Определяется по таблице 6.1 [4], для пароперегревателя =1,0.
89,89 Вт/(м2ּК). (3.37)
Коэффициент теплопередачи
, (3.38)
где – коэффициент тепловой эффективности. Определяется по таблице П2, ( =0,65).
56,88 Вт/(м2ּК). (3.39)
Тепло, воспринятое пароперегревателем, по условию теплопередачи
; (3.40)
=2064 кДж/кг. (3.41)
Проверка правильности выполненного расчета осуществляется по соотношению
; (3.42)
< 2%. (3.43)
Расчёт I ступени пароперегревателя закончен.