Расчет второй по ходу воды ступени экономайзера

Рисунок 8.2. Схема второй ступени водяного экономайзера

Экономайзер выполнен в виде змеевиков из гладких труб с наружным диаметром 32 мм и толщиной стенки 3 мм (сталь 20). Змеевики двухрядные, расположены параллельно фронту котла. Движение противоточное, омывание газами – поперечное.

1) Известные параметры:

– вход воды:

– выход воды:

Тепловосприятие ступени:

Расход воды:

2) Средний расход дымовых газов:

где

3) Примем скорость движения дымовых газов:

4) Площадь проходного сечения для газов:

5) Число труб в ряду:

где a и b – глубина и ширина газохода соответственно, м; a =7,29 м, b =1,9 м.

– длина пакета экономайзера, м;

Диаметр труб: d_н =0,032м, σ =0,003 м, d_вн =0,026 м.

Округляем: z ₁=24.

Поперечный шаг:

6) Площадь сечения для прохода воды:

где z _р – число рядов труб, выходящих из одного коллектора; z _р=2, т.к. пучок шахматный;

z _с – число потоков воды в экономайзере; z _с=1;

n – число параллельно включенных труб.

7) Скорость движения воды в экономайзере:

где – средний удельный объем воды при и

Принимаю относительный продольный шаг:

8) Коэффициент теплопередачи и температурный напор во второй ступени экономайзера:

где C_d=0,77;

C_фр – поправка на фракционный состав золы; С_фр=1 – для всех углей.

– исходный коэффициент загрязнения, (м²·К)/Вт; [2, стр.80];

– поправка, зависящая от температуры газов, типа поверхности и сорта сжигаемого топлива, (м²·К)/Вт;

[2, стр.56].

1. Найдем коэффициент теплоотдачи от газов конвекцией:

[2, стр. 65].

2. Коэффициент теплоотдачи от газов излучением:

Температура золовых отложений:

Эффективная толщина излучающего слоя:

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами:

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания:

[2, стр. 76].

Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема, расположенного перед рассчитываемой поверхностью:

l_п=1 м;

l_об=2,6 м;

T_k=912,4 K.

Коэффициент теплопередачи:

9) Составим схему движения теплоносителей и рассчитаем температурный напор:

Рисунок 8.3. Температурный напор во второй ступени экономайзера

10) Площадь поверхности теплообмена:

11) Длина одного змеевика экономайзера:

12) Число петель:

Округлим:

13) Уточним площадь поверхности теплообмена:

14) Тепловосприятие ступени:

15) Несходимость тепловосприятий:

расчет выполнен верно.

16) Полная высота второй ступени экономайзера:

где – шаг одной петли экономайзера.

Высота ступени не превышает предельно допустимые 1500 мм. Разрыв между второй ступенью экономайзера и второй ступенью воздухоподогревателя составляет 800 мм.