Для данной
марки и модификации котла достаточно одного слагаемого из формулы:
=,
где -количество выработанного перегретого пара,
кг/с;
- удельная энтальпия перегретого пара,
кДж/кг;
После расчета
теплового баланса приступаем к расчету воздухоподогревателя первой ступени.
5. Конвективная шахта
Конвективная
шахта представляет собой опускной газоход с размещенными в ней в рассечку,
водяным экономайзером и трубчатым воздухоподогревателем. Низкотемпературные
поверхности нагрева имеют двухступенчатую схему расположения. Кубы водяного
экономайзера и воздухоподогревателя имеют «горячий» каркас и с основным
каркасом не связаны. Такая конструкция дает возможность осуществить приварку
этих блоков друг к другу. Сплошная заварка всех сочленений блоков устраняет
присосы воздуха и повышает тем самым экономичность котла. Тепловое расширение
конвективной шахты происходит снизу вверх, стык между верхними пакетами воздухоподогревателя
и верхним водяным экономайзером уплотняется линзовым компенсатором.
Расчет первой
ступени трубчатого воздухоподогревателя
Расчет
трубчатого воздухоподогревателя I
Таблица 4
№ п/п
|
Наименование величины
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула или обоснование
|
Расчет
|
|
1
|
Диаметр труб
|
d
|
мм
|
По конструкт. характеристикам
|
40×1,5
|
|
2
|
Шаги труб
- поперечный
- продольный
|
S1
S2
|
мм
|
По конструкт. характеристикам
|
60
40,5
|
|
3
|
Относительные шаги
- поперечный шаг
- продольный шаг
|
σ1
σ2
|
мм
мм
|
S1/d
S2/d
|
1,55
1,0125
|
|
4
|
Число труб в ряду:
- поперек хода
- по ходу воздуха
|
Z1
Z2
|
шт.
шт.
|
По конструктивным
характеристикам
|
156
35
|
|
5
|
Живое сечение для
прохода газов
|
|
м2
|
Характер.
|
17,8
|
|
6
|
Живое сечение для
прохода воздуха
|
|
м2
|
Характер.
|
9,31
|
|
7
|
Поверхность нагрева
|
H
|
м2
|
Характер.
|
12315
|
|
8
|
Температура уходящих
газов
|
|
˚С
|
Принята с последующим
уточнением
|
130
|
|
9
|
Энтальпия
|
I//ух
|
кДж/кг
|
I –табл.
|
833.4155
|
|
10
|
Температура газов на
входе в ВП
|
|
˚С
|
Принимается с последующим
уточнением
|
250
|
300
|
|
11
|
Энтальпия
|
I/вп
|
кДж/кг
|
табл. 6
по α//эк
1.3
|
1434.1
|
1728.42
|
|
12
|
Температура холодного
воздуха
|
tхв
|
˚С
|
Задана
|
30
|
|
13
|
Энтальпия
|
Iхв
|
кДж/кг
|
табл. 6
|
112,845
|
|
14
|
Тепловосприятие ступени
по балансу
|
Qб 1,2
|
кДж/кг
|
φ(I/
- I// + ΔαI0хв)
|
603,7
|
896,1
|
|
15
|
Присос воздуха в топку
|
ΔαT
|
-
|
таблица 3.2[1]
|
0,05
|
|
16
|
Присос воздуха в
пылесистему
|
Δαпл
|
-
|
таблица 3.2[1]
|
0,04
|
|
17
|
Отношение количества
горячего воздуха к Vнo,хв
|
βгв
|
-
|
αT - ΔαT - Δαпл
|
1,15
|
|
18
|
Коэффициент избытка
воздуха на выходе из ВП
|
β//вп
|
-
|
|
1,05
|
|
19
|
Энтальпия горячего
воздуха на выходе из ступени
|
I//гв
|
кДж/кг
|
|
683,5
|
934,6
|
|
20
|
Температура горячего
воздуха на выходе из ступени
|
t//гв
|
˚С
|
табл. 6
|
124,026
|
169,59
|
|
21
|
Средняя температура
воздуха
|
t
|
˚С
|
|
78,5
|
99,8
|
|
22
|
Средняя температура
газов
|
|
˚С
|
|
190
|
215
|
|
25
|
Средняя скорость газов
|
Wг
|
м/с
|
|
11,46
|
12,1
|
|
26
|
Коэффициент теплоотдачи
с газовой стороны
|
α2
|
|
рисунок 5.6[1]
|
38
|
40
|
|
27
|
Средняя скорость
воздуха
|
Wв
|
м/с
|
|
4,03
|
4,27
|
28
|
Коэффициент теплоотдачи
с воздушной стороны
|
α1
|
|
рисунок 5.5[1]
|
48,45
|
49,82
|
29
|
Коэффициент использования
поверхности нагрева
|
ξ
|
-
|
таблица 5.5[1]
|
0,85
|
|
30
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
|
|
19,95
|
18,86
|
31
|
Температурный напор на
входе газов
|
Δt/
|
˚С
|
/ - t//
|
125,9
|
130,41
|
|
32
|
Температурный напор на
выходе газов
|
Δt//
|
˚С
|
// - t0хв
|
100
|
|
33
|
Температурный напор при
противотоке
|
Δtпрот
|
˚С
|
|
112,95
|
115,2
|
34
|
Больший перепад
температур
|
τб
|
˚С
|
t// - t/
|
94,026
|
139,59
|
|
35
|
Меньший перепад
температур
|
τм
|
˚С
|
/ - //
|
120
|
170
|
36
|
Параметр
|
Р
|
-
|
|
0,545
|
0,629
|
37
|
Параметр
|
R
|
-
|
|
0,78
|
0,82
|
38
|
Коэффициент
|
ψ
|
-
|
П. 5.3 рис. 5.15
[1]
|
0,65
|
0,65
|
39
|
Температурный напор
|
Δt
|
˚С
|
ψ Δtпр
|
73,41
|
74,88
|
40
|
Тепловосприятие по
уравнению теплопередачи
|
QT
|
кДж/кг
|
|
1178
|
1136
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из
графического уточнения расчетных величин ВП-I (рис. 3) определили
значения температур уходящих газов=340˚С и температуру
горячего воздуха на выходе из ступени t//гв =203˚С Qбуточ=1100кДж/кг
Расчет
первой ступени водяной экономайзер
Расчет первой
ступени водяного экономайзер
№ п/п
|
Наименование величины
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула или обоснование
|
Расчет
|
|
1
|
Диаметр труб
|
dн/dвн
|
мм
|
По конструкт. характеристикам
|
25×3,5
|
|
2
|
Шаги труб
- поперечный
- продольный
|
S1
S2
|
мм
|
По конструкт. характеристикам
|
80
49
|
|
3
|
Живое сечение для
прохода газов
|
Fr
|
м2
|
|
36,8
|
|
4
|
То же для воды
|
fв
|
м2
|
|
0,212
|
|
5
|
Относительные шаги
- поперечный шаг
- продольный шаг
|
σ1
σ2
|
-
-
|
S1/d
S2/d
|
3,2
1,96
|
|
6
|
Число рядов труб в
змеевике
|
Z2
|
-
|
По конструкт. характеристикам
|
228
|
|
7
|
Число змеевиков
|
Z1
|
-
|
По конструкт. характеристикам
|
114
|
|
8
|
Поверхность нагрева
|
H
|
м2
|
Πdln
|
2580
|
|
9
|
Температура газов на
выходе из ступени
|
|
˚С
|
Из расчета ВП-I
|
340
|
|
10
|
Энтальпия газов на
выходе
|
I//ЭК
|
кДж/кг
|
Табл.. по α//эк
|
1968,96
|
|
11
|
Теплосодержание воды
|
i/эк
|
кДж/кг
|
i – S табл. [2]
|
990,21
|
|
12
|
Температура воды на
входе в экономайзер
|
t/эк
|
˚С
|
задана
|
230
|
|
13
|
Температура газов на
входе в экономайзер
|
|
˚С
|
Принимается с
последующим уточнением
|
400
|
450
|
14
|
Энтальпия газов на
входе
|
I/эк
|
кДж/кг
|
табл. 6
по α//вп=1,28
|
2329,76
|
2540,2
|
15
|
Тепловосприятие ВЭКпо
балансу
|
Qб
|
кДж/кг
|
φ(I/ - I// + ΔαэкI0хв)
|
361,08
|
533,8
|
16
|
Теплосодержание воды на
выходе
|
i//эк
|
кДж/кг
|
i/эк + Qб
|
1064,9
|
1100,6
|
17
|
Температура воды на
выходе из ступени
|
t//эк
|
˚С
|
при Рэк =11,5
МПа
|
245,5
|
253,06
|
18
|
Температурный напор на
входе газов
|
Δt/
|
˚С
|
/ - t//эк
|
154,5
|
196,94
|
19
|
Температурный напор на
выходе газов
|
Δt//
|
˚С
|
// - t/=349-215
|
110
|
|
20
|
Средний температурный
напор
|
Δt
|
˚С
|
|
131,63
|
149,4
|
21
|
Средняя температура
газов
|
|
˚С
|
|
370
|
395
|
22
|
Средняя температура
воды
|
t
|
˚С
|
|
237,75
|
241,53
|
23
|
Температура
загрязненной стенки
|
tЗ
|
˚С
|
t + 25
|
262,75
|
266,53
|
24
|
Суммарная объемная доля
трехатомных газов и водяных паров
|
rn
|
-
|
таблица 5
|
0,317
|
|
25
|
Средняя скорость газов
|
Wг
|
м/с
|
|
7,58
|
7,87
|
26
|
Коэффициент теплоотдачи
конвекцией
|
αК
|
|
рисунок 5.5
стр. 53 [1]
|
30,25
|
29,4
|
27
|
Эффективная толщина излучающего
слоя
|
S
|
м
|
|
0,157
|
|
28
|
∑ поглощательная
способность
|
PnS
|
МПа×м
|
rn * S*0,1
|
0,00497
|
|
29
|
Коэффициент ослабления
лучей трехатомными газами
|
kr
|
1/ МПа
|
k0r × rn
k0r – рисунок 5.11[1]
(24 и 23)
|
37
|
35
|
30
|
Коэффициент теплоотдачи
излучением
|
αл
|
|
рис. 5.9
|
4
|
4,5
|
31
|
Коэффициент тепловой
эффективности
|
ψ
|
-
|
п. 5.3 табл. 5.2
|
0,7
|
|
32
|
Коэффициент теплопередачи
|
k
|
|
ψ(αК
+ αл)
|
23,97
|
23,73
|
33
|
Тепловосприятие ступени
по уравнению теплопередачи
|
QT
|
кДж/кг
|
|
532,324
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|