Характеристика водотрубных котлов
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
sp;
== кДж(м3- К)
где Та - теоретическая (адиабатная) температура горения, К, определяемая из диаграммы 1 по значению Qт, равному энтальпии продуктов сгорания Iа , Та=1860+273=2133К при Qт=35880 кДж/кг;
- температура (абсолютная) на выходе из топки, принятая по предварительной оценке, =1100+273=1373К;
Iт - энтальпия продуктов сгорания берется из табл. 2 при принятой на выходе из топки температуре =1100C;
QT - полезное тепловыделение в топке (см. п. 4.1.3).
. Определяется действительная температура на выходе из топки (С):
Лучевоспринимающаю поверхность котельного пучка:
=21810 кДж/кгпри =1200С;
=Qт=35701 кДж/кг;
Qл=?()=0.98(35701-21810)=13613кДж/кг.
13. Определяем удельные нагрузку топочного объема (кВт/м3) по формуле:
qV=Вр Q/Vт=0.14235880/11.2=454 кВт/м3;
Таблица №6 Расчет теплообмена в топочной камере
Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула и обоснованиеРасчет1.2.3.4.5.Температура газов на выходе из топкиПринята1100Объем топочной камерыРассчитана по чертежу11.2Площадь поверхности стен топочной камерыРассчитана по чертежу29.97Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топкиПо I-t диаграмме19816Полезное тепловыделение в топке35701Адиабатическая температураПо I-t диаграмме зная 2133Диаметр трубПо чертежу51Расстояние от стенки до оси трубыШаг трубПо чертежу55Коэффициент загрязнения трубПо табл.№2.3 [2]0.63Угловой коэффициент экранаПо рис. 2.1 [2]0.97Коэффициент тепловой эффективности0.63Средний коэффициент тепловой эффективности0,63Эффективная толщина излучаемого слоя1.35Степень черноты светящейся части факела0.398Степень черноты не светящейся части факела0.276Степень черноты факела0.294Тепловое напряжение топочного объема4541.5Степень черноты топки0.40.34Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания20.9Уточненная температура газов на выходе из топки1200
Расчет конвективных поверхностей нагрева
Расчет конвективных пучков котла.
Конвективные поверхности нагрева паровых котлов играют важную роль в процессе получения пара, а также использования теплоты продуктов сгорания, покидающих топочную камеру. Эффективность работы конвективных поверхностей нагрева в значительной мере зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания пару.
Продукты сгорания передают теплоту наружной поверхности труб путем конвекции и лучеиспускания. От наружной поверхности труб к внутренней теплота передается через стенку теплопроводностью, а от внутренней поверхности к воде и пару - конвекцией. Таким образом, передача теплоты от продуктов сгорания к воде и пару представляет собой сложный процесс, называемый теплопередачей.
При расчете конвективных поверхностей нагрева используется уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса. Расчет выполняется для 1 м3 газа при нормальных условиях.
Уравнение теплопередачи.
Qт=KH?t/Bр
Уравнение теплового баланса
Qб=(I-I+??Iпрс);
В этих уравнениях К - коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева, Вт/(м2-К);
?t - температурный напор, С;
Bр - расчетный расход топлива, м3/с;
H - расчетная поверхность нагрева, м2;
- коэффициент сохранения теплоты, учитывающий потери теплоты от наружного охлаждения;
I,I" - энтальпии продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее, кДж/м3;
Iпрс - количество теплоты, вносимое присасываемым в газоход воздухом, кДж/м3.
В уравнении Qт=KH?t/Bр коэффициент теплопередачи K является расчетной характеристикой процесса и всецело определяется явлениями конвекции, теплопроводности и теплового излучения. Из уравнения теплопередачи ясно, что количество теплоты, переданное через заданную поверхность нагрева, тем больше, чем больше коэффициент теплопередачи и разность температур продуктов сгорания и нагреваемой жидкости. Очевидно, что поверхности нагрева, расположенные в непосредственной близости от топочной камеры, работают при большей разности температуры продуктов сгорания и температуры воспринимающей теплоту среды. По мере движения продуктов сгорания по газовому тракту температура их уменьшается и хвостовые поверхности нагрева (водяной экономайзер) работают при меньшем перепаде температур продуктов сгорания и нагреваемой среды. Поэтому чем дальше расположена конвективная поверхность нагрева от топочной камеры, тем большие размеры должна она иметь и тем больше металла расходуется на ее изготовление.
При выборе последовательности размещения конвективных поверхностей нагрева в котлоагрегате стремятся так расположить эти поверхности, чтобы разность температуры продуктов сгорания и температуры воспринимающей среды была наибольшей. Например, пароперегреватель располагают сразу после топки или фестона, поскольку температура пара выше температуры воды, а водяной экономайзер - после конвективной поверхности нагрева, потому что температура воды в водяном экономайзере ниже температуры кипения воды в паровом котле.
Уравнение теплового баланса Qб=(I-I+??Iпрс) показывает, какое количество теплоты отдают продукты сгорания пару через конвективную поверхность нагрева.
Количество теплоты Qб, отданное продуктами сгорания, приравнивается к теплоте, воспринятой паром. Для расчета задаются температурой продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева и затем уточняют ее путем последовательных приближений. В связи с этим расчет ведут для дв?/p>