Расчёт котла КВ1
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?ет около 520640 кВт/м3. Необходимо при этом учитывать взаимную связь между тепловым напряжением топочного объема, степенью экранирования топки, и температурой газов. Развитое экранирование топки позволяет при прочих равных условиях понизить температуру газов. При повышении величины qV (не в ущерб надёжности) можно увеличить габаритные размеры котла. Тепловое напряжение топочного объема зависит от габаритных размеров котла (при повышении величины qV (не в ущерб надёжности) можно увеличить габаритные размеры котла). Для котлоагрегата установленного на танкере Победа в расчёте принимаем qV=640.
Угловой коэффициент экранных трубок x учитывает долю тепла, воспринимаемую трубами экрана от всего количества тепла, которое могла бы воспринимать сплошная плоская металлическая стенка площадью Fст.э, имеющая такую же температуру, как и наружная поверхность экранных труб и определяется по расчётным графикам, приведённым на рис. 6.1. Для экрана, выполненного в виде сплошной стенки труб, и для первого конвективного пучка, x=1. В расчёте принимаем xп=1 и xб.э=1
Расчётная длина топки принимается 3,5 м.
Условный коэффициент загрязнения ? лучевоспринимающей поверхности нагрева при мазутном отоплении выбирается равным 0,9 для лучевоспринимающих поверхностей, составленных из гладких труб. В расчёте принимаем ?=0,9
Для расчёта топки при нормальной нагрузке котла с мазутным отоплением величину температуры газов на выходе из топки t'з.т в первом приближении можно выбрать равной примерно 11501300 C. В расчёте принимаем t'з.т=1300 C.
Геометрические параметры конвективных пучков труб определяют оптимальность компоновки поверхности нагрева, что позволяет сделать правильную оценку эксплуатационных показателей процесса конвективного теплообмена в рассматриваемых элементах котла.
К геометрическим параметрам пучка относят наружный диаметр труб d, шаги: поперечный s1 и продольный s2 (по глубине пучка), а также относительное расположение труб (шахматное или коридорное).
При оценке оптимальных условий компоновки пучков парообразующих труб, пароперегревателя и хвостовых поверхностей нагрева необходимо учитывать прежде всего теплотехнические показатели и эксплуатационную надежность котлов в целом.
В случае шахматного расположения труб в пучке поверхность нагрева при прочих равных условиях получается несколько меньшей, чем при коридорном их расположении.
Более компактные поверхности нагрева можно получить путем уменьшения диаметра и шагов труб. Однако такое уменьшение можно считать оправданным лишь в том случае, если это не вызовет снижения эксплуатационной надежности и экономичности котла, что имеет первостепенное значение для транспортного судна.
В связи с этим величины диаметров труб и их шагов необходимо оценивать, исходя из совместного рассмотрения условий, обеспечивающих высокую надежность и экономичность котла.
Диаметр труб в общем случае выбирают в зависимости от качества сжигаемого топлива и питательной воды, а также исходя из условия обеспечения надежной циркуляции воды и пароводяной смеси в котле. В этом отношении различные элементы котла имеют некоторые особенности.
Для обеспечения надежной и устойчивой циркуляции при различных нагрузках конвективный пучок компонуют наиболее часто из труб. двух диаметров. Трубы, воспринимающие наибольшее количество тепла, т.е расположенные ближе к топке имеют больший диаметр, чем последующие ряды труб. Опыт, накопленный при проектировании, постройке и эксплуатации судовых котельных установок, позволяет считать приемлемыми следующие диаметры труб: для парообразующих поверхностей нагрева вспомогательных котлов 573,5(4,5); 44,53; 383 и 292,5 мм; для пароперегревателей 383; 292,5 и 252,5 мм; для воздухоподогревателей 44,52; 382 и 381,6 мм.
При выборе поперечного s1 и продольного по ходу газов s2 шагов труб в пучке необходимо учитывать следующие основные условия, которые ограничивают эту величину. При уменьшении шагов s1 и s2 повышается наружное загрязнение труб, а так же увеличивается толщина трубных досок барабанов и коллекторов. В этом отношении характеристикой пучка служит расстояние между центрами соседних труб. Количественную оценку s можно произвести на основании данных практики по конструкциям судовых водотрубных котлов. Исходя из вышеперечисленных условий, можно получить удовлетворительную компоновку пучка труб (рис. 6.16), если при мазутном отоплении принять s?dн+15 мм (где dн - наружный диаметр труб, мм). Из опыта постройки и эксплуатации судовых водотрубных котлов следует, что s1?dн+(1517 мм) и для коридорных и для шахматных пучков труб.
Величина продольного шага труб s2 в коридорных пучках слабо влияет на теплообмен и может приняться равным s2?s1 из соображения обеспечения низкой интенсивности загрязнения при удовлетворительных размерах пучка.
В шахматных пучках труб продольный шаг s2 оказывает существенное влияние на теплообмен, т.к. совместно с шагом s1 определяет величену косого шага sк (рис. 6.16, б), от которого зависит скорость газа в пучке так же, как и от s1. Из опыта эксплуатации судовых водотрубных котлов следует, что с теплотехнической точки зрения целесообразно принимать sк?s1 (т.н. равнопроходные пучки труб), а продольный шаг s2 в этом случае лежит в пределах s2?(0,91,1)•dн.
Для уменьшения поверхности нагрева пароперегревателя первый пучок труб можно выполнить и с увеличенным шагом: s1=(1,52,0)•dн и s1=(1,51,7)•