Рисунок 1.3 - График
изменения температур в ширмах при прямотоке
10.2
Расчет фестона
При расчете фестона не
учитывать теплообмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности. Фестон
обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным
пароперегревателем. Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего
диаметра.
Расчет фестона сведен в
нижеследующую таблицу.
Таблица 8
Диаметр
и толщина труб, d, м
|
d=dвнут×d
|
0,114
|
Относительный
поперечный шаг, s1
|
S1/d
|
5,3
|
Поперечный
шаг труб, S1, м
|
По
чертежу котла
|
0,6
|
Число
труб в ряду, Z1, шт
|
По
чертежу котла
|
20
|
Продольный
шаг труб, S2, м
|
По
чертежу котла
|
0.3
|
Относительный
продольный шаг, s2
|
S2/d
|
2,65
|
Число
рядов труб по ходу газов, Z2, шт
|
По
чертежу
|
2
|
Теплообменные
поверхности нагрева, Fф, м
|
П∙d∙Н∙ Z2∙ Z1
|
100
|
Лучевоспринимающая
поверхность Fл.., м2
|
aН
|
94
|
Высота
фестона, Н, м
|
По
чертежу
|
7,8
|
Живое
сечение для прохода газов, Fг.., м2
|
Fг..=а× Н-Z1× Н×d
|
76,216
|
Эффективная
толщина излучающего слоя, S, м
|
Из
расчета топки
|
5,95
|
Температура
газов на входе в фестон, V’ф, °С
|
V’ф = V"ш
|
960
|
Энтальпия
газов на входе в фестон, H’ф,
|
H’ф = H"ш
|
8593,0335
|
Температура
газов за фестоном, V"ф, °С
|
Принимаем
с последующим уточнением
|
934
|
Энтальпия
газов на выходе из фестона, H"ф,
|
H"ф
|
8334,3849
|
Тепловосприятие
ширм по балансу, Qбф,
|
Qбф =(H’ф-H"ф)×j
|
(8593,0335-8334,3849)0,99=256,0620
|
Угловой
коэффициент фестона, Xф
|
[1,
с.112, рисунок 5.19 по s2]
|
0,45
|
Средняя
температура газов в фестоне, Vф, °С
|
|
947
|
Скорость
газов в фестоне, wгф,
|
|
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, dк,
|
dк =Сs× Сz× Сф×aн
|
0,46×0,91×0,94×29=11,4110
|
Объемная
доля водяных паров, rн2о
|
№5
расчета
|
=0,0807
|
Поправка
на компоновку пучка, Сs
|
[1,
с.122-123]
Сs=¦(s1,s2)
|
=0,46
|
Поправка
на число попереч
ных
труб, Сz
|
[1,
с.122-123]
|
=91
|
Поправка,
Сф
|
[1,
с. 123]
график
Сф=¦(nш× rн2о)
|
=0,94
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, aн,
|
[1,
с. 122,
график
6.8]
|
29
|
Температура
наружной поверхности загрязнения, tз, °С
|
tcред+Δt
|
422
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением фестона, aл,
|
aл =aн ×Еш
|
62,37
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи излучением, aп.н,
|
[1,
с.141, граф 6.14]
|
189
|
Тепловосприятие
фестона по уравнению теплопередачи, Qтф,
|
|
|
Необходимость
тепловосприятия фестона, dQф,
%
|
|
(256,0621-268,3986)
/256,0621·100
=4,8178<5
%
|
10.3 Расчет конвективного
пароперегревателя
Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую
ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он
проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие
потребности.
Дымовые газы же идут в
начале через вторую ступень пароперегревателя, а потом через первую ступень. По
этой причине тепловой расчет осуществляется сначала второй, а потом первой
ступени пароперегревателя. Поскольку для упрощения расчета не рассчитывается
потолочный пароперегреватель и другие поверхности нагрева, конвективный
пароперегреватель выполняется в значительной степени конструктивным расчетом.
Теплосъем конвективного
пароперегревателя примерно пополам разделим по первой и второй ступеням.
Расчет ведем согласно
указаниям [1, с.92-98] со ссылками на другие страницы. В начале рассчитываем
геометрические размеры конвективного пароперегревателя общие для обеих его
ступеней.
Рисунок 1.4 - Эскиз конвективного пароперегревателя второй
ступени
Таблица 9- Расчет пароперегревателя
второй ступени
Наименование
величины
|
Расчетная
формула или страница[1]
|
Результат
расчета
|
Наружный
диаметр труб, d, м
|
Из чертежа
|
0,04
|
Поперечный
шаг, S1, м
|
Из чертежа
|
0,12
|
Продольный
шаг, S2, м
|
Из чертежа
|
0,1
|
Относительный
поперечный шаг, s1
|
|
3
|
Относительный
продольный шаг, s2
|
|
2,5
|
Расположение
труб
|
Из чертежа
|
Коридорное
|
Температура
газов на входе во вторую ступень, V’п2, °С
|
V’п2=
V"ф
|
934
|
Энтальпия
газов на входе во вторую ступень, Н’п2,
|
Н’п2=
Н"ф
|
8334,3849
|
Температура
газов на выходе из второй ступени, V"п2, °С
|
Принимаем
на 200 °С ниже
|
700
|
Энтальпия
газов на выходе из второй ступени, Н"п2,
|
Из
таблицы расчета №6
|
6120,3549
|
Тепловосприятие
по балансу, Qбп2,
|
Qбп2=j×( Н’п2- Н"п2+Ùa×H°пр)
|
0,99×(8334,3849-6120,3549+
+0,03×173,0248)= 2197,0285
|
Присос
воздуха , Ùa
|
[1,
с.52] и №5 расчета
|
0,03
|
Энтальпия
присасываемого воздуха, H°пр,
|
№6
расчета
|
173,0248
|
Тепловосприятие
излучением, Qлп2,
|
|
|
Лучевоспринимающая
поверхность, Fлп2, м2
|
Fлп2=а×hгп2
|
12,0513×5=60,26
|
Высота
газохода, Hгп2, м
|
По
чертежу
|
5
|
Теплота
воспринятая паром, Ùhп2,
|
|
=391,5557
|
Снижение
энтальпии в пароохладителе, Ùhпо,
|
[1, с.78]
|
75
|
Энтальпия
пара на выходе из пароперегревателя, h"п2,
|
По
tпе и Рпе [7 Таблица 3]
|
3447
|
Энтальпия
пара на входе в пароперегреватель, h’п2,
|
H’п2=
h"п2-Ùhп2+Ùhпо
|
3434,37-391,5537+75=
=3117,8163
|
Температура
пара на выходе из ПП, t"п2, °C
|
t"п2=
t"пе
|
545
|
Тем-ра
пара на входе в ПП, t’п2, °C
|
[7
таблица 3] по Рпе и h’п2
|
454
|
Средняя
температура пара, tп2, °C
|
|
499,5
|
Удельный
объем пара, Vп2,
|
По
tпе и Рпе [7]
|
0,0225
|
Число
рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт
|
Z2=ZP [1 , с.95]
|
3
|
Живое
сечение для прохода пара, fп2, м2
|
|
0,202
|
Скорость пара, wп2,
|
|
|
Ср.
температура газов, Vп2, °C
|
|
|
Скорость
дымовых газов, wгп2,
|
|
|
Живое
сечение для прохода газов, Fгп2, м2
|
Fгп2=d×hгп2-Z1×hпп2×d
|
12,0513×5-99×4,5× ×0,04=42,4365
|
Высота
конвективного пучка, hпп2, М
|
По
чертежу
|
4,5
|
Число
труб в ряду, Z1, шт
|
|
99
|
Коэф-т
теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,
|
aк =СS×CZ× CФ×aнг
|
1×0,92×0,95×60=52,44
|
Поправка
на компоновку пучка, СS
|
[1, с.122] СS=¦(s1×s2)
|
1
|
Поправка
на число поперечных труб, CZ
|
[1, с.123] СZ =¦(z2)
|
0,92
|
Поправка,
CФ
|
[1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)
|
0,95
|
Объемная
доля водяных паров, rН2О
|
№5
расчета
|
0,0798
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,
|
[1,
с.122, график6.4]
|
60
|
Температура
загрязненной стенки, tз, °С
|
|
719,025
|
Коэф-т
загр., e,
|
[1,
с.142]
|
0,0043
|
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,
|
[1,
с.132 график6.7]
a2=Сd×aнп
|
2160
|
Теплообменная
поверхность нагрева, Fп2, , м2
|
Fп2=Zx×p×d×hпп2×Z1×Z2
|
1680
|
Число
ходов пара, Zx, шт
|
Принято
конструктивно
|
10
|
Коэффициент
теплоотдачи излучением, aл,
|
aл=aнл×eП2
|
188∙0,26=48,88
|
Эффективная
толщина излучающего слоя, S, м
|
|
0,31
|
Коэф-т
ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,
|
[1, с.138 рисунок
6.12]
|
9,5
|
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,
|
[1, с.140 рисунок
6.13]
|
90
|
Объемная
доля трехатомных газов, Rп
|
№5
расчета
|
0,2226
|
Концентрация
золовых частиц, mзл
|
№5
расчета
|
0,0669
|
Оптическая
толщина, КРS,
|
KPS=( kг× rп+
kз×mзл)× ×РS
|
(9,5×0,2226+90×0,0669)
×0,1×0,31=0,2522
|
Коэффициент
излучения газовой среды, eП2
|
[1,
с.44 рисунок 4.3]
|
0,26
|
Нормативный
коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,
|
[1, с.144 рисунок
6.14]
|
188
|
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, a1,
|
a1=aк+aл
|
52,44+48,88=161,32
|
Коэффициент
теплопередачи, Кп2,
|
|
=62,9072
|
Коэффициент
тепловой эффективности, y
|
[1, с.145 таблица
6.4]
|
0,65
|
Большая
разность температур на границах сред, Ùtб, °С
|
Из
прилагаемого графика
|
480
|
Меньшая
разность температур на границах сред, Ùtм, °С
|
Из
прилагаемого графика
|
155
|
Температурный
напор (прямоток) ÙtП2, °С
|
|
|
Тепловосприятие
второй ступени пароперегревателя, Qт.п2,
|
|
1680×62,9072×288
/14431,9=2109,0099
|
Несходимость
тепловосприятия, dQт.п2,
%
|
|
/(2197,0285-2109,0099) ×100/2197,0285/∙100
=4,01
расчет
окончен
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|