Характеристика водотрубных котлов
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ости от вида сжигаемого топлива).
К1=0.85*93.82 Вт/(м2-К);
К2=0.85*97.61 Вт/(м2-К);
. Определяем количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 м3 газа (кДж/м3)
Qт=KH?t/(Bр1000)
Температурный напор ?t определяется для испарительной конвективной поверхности нагрева (С)
?t=;
?t1==226С;?t2==595С;
где tкип - температура насыщения при давлении в паровом котле;
Qт1==8636 кДж/м3;
Qт2==23654 кДж/м3;
. По принятым двум значениям температуры и и полученным двум значениям Q6 и Qт производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Для этого строится зависимость Q = f( ), показанная на рис. 3. Точка пересечения прямых укажет температуру продуктов сгорания , которую следовало бы принять при расчете. ===310С;
Рис3. Графическое определение расчетной температуры.
Таблица №7 Тепловой расчет котельных пучков
Рассчитываемая величинаОбозначениеРазмерностьФормула и обоснованиеРасчет1.2.3.4.200---400Поверхность нагреваРассчитана по чертежу68,04Живое сечение для прохода газовРассчитана по чертежу0,348Поперечный шаг трубРассчитана по чертежу110Продольный шаг трубРассчитана по чертежу90Энтальпия прод. сгор на выходе с КППо I-t диаграмме3500Энтальпия прод. сгор на выходе с КППо I-t диаграмме6881Энтальпия прод. сгор на входе в КППо I-t диаграмме21810Присос в КППо табл.№ 20,05Коэф. сохранения теплаПо табл.№ 50,98Энтальпия холодного воздухаПо табл.№ 5379,0Теплота, отдаваемая продуктам сгорания17925---14612Средняя температура продуктов сгорания700---800Средняя скорость продуктов сгорания14---15,7Коэффициент2,2Суммарная оптическая толщина0,067---0,060Коэф ослабления лучей 3-ех а.г.Рис. 5.4 [3]20---18Доля 3-ех а.г. в продуктах сгоранияПо табл. № 20,268Давление 3-ех атом. газов0,0268Толщина излучающего слоя0,18Доля водяного пара в продуктах сгоранияПо табл.№ 20,184Температура загрязненной стенки187+25=212Коэф теплоотдачи излучением5,62---5,81Коэф теплоотдачиПо рис. 6.4 [3]84---90КоэффициентПо рис. 6.4 [3]0,96---0,91Коэф теплоотдачи от прод.сгор. к поверх.нагрева93,82---97,61КоэффициентПринимаем по П.6.10 [3]1Коэф тепловой эффективностиПо табл. 6.2 [3]0.85Средний температурный напор226---595Кол-во теплоты воспринятое поверх.нагрева8636---23654Температура на выходе из КППо рис. 7.2310
Расчет водяного экономайзера
В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры, а при большем давлении - стальные. При этом в котельных агрегатах горизонтальной ориентации производительностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются установкой только водяного экономайзера. В котельных агрегатах паропроизводительностью более 25 т/ч вертикальной ориентации с пылеугольными топками после водяного экономайзера всегда устанавливается воздухоподогреватель. При сжигании высоковлажных топлив в пылеугольных топках применяется двухступенчатая установка водяного экономайзера и воздухоподогревателя.
. По уравнению теплового баланса определяем количество теплоты (кДж/м3), которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов:
Qвэ=?()
где - энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется из табл. 2 по температуре продуктов сгорания, ==310С,
=5600 кДж/м3;
- энтальпия уходящих газов, определяется из табл. 2 по принятой в начале расчета температуре уходящих газов =155С,=2600 кДж/м3;
? - коэффициент сохранения теплоты (см. п. 3.2.5);
??эк - присос воздуха в экономайзер, принимаем в п. 1.3;
- энтальпия теоретического количества воздуха.
Qвэ=0.98(5600-2600+0.1379.0)=2903 кДж/м3;
2. Приравнивая теплоту, отданную продуктами сгорания, теплоте, воспринятой водой в водяном экономайзере, определяем энтальпию воды после водяного экономайзера (кДж/кг):
где - энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг; =Срtп..в=4.1950=209.5кДж/кг;
D - паропроизводительность котла, кг/с;
Dпр - расход продувочной воды, кг/с, Dпр= 0.107 кг/с.
=+209,5=428,0 кДж/кг.
По энтальпии воды после экономайзера определяем температуру воды после экономайзера =/Ср=428/4.19=105С.
. Определяем температурный напор:
?t=,
где ?tб и ?tм - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.
?t==149,6С.
. Выбраем конструктивные характеристики принятого к установке экономайзера. Для чугунного экономайзера выбирается число труб в ряду с таким расчетом, чтобы скорость продуктов сгорания была в пределах от 4 до 10 м/с при номинальной паропроизводительности котла. Число труб в ряду для чугунных экономайзеров должно быть не менее 3 и не более 10.
Конструктивные характеристики труб чугунного экономайзера ВТИ
Таблица3.
Характеристика одной трубыЭкономайзер ВТИДлина, мм2000Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м22,95Число труб в ряду, z13Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м20.12
5. Определить действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере (м/с)
где Врn - расчетный расход топлива, кг/с или м3/с;
Vг - объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха, определяется из табл. 1;
- среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, С;
Fэк - площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2.
м/с.
. Определяем коэффициент теплопередачи. Для чугунных экономайзеров коэффициент теплопередачи K = КнС?/p>