Расчет первого котельного пучка.

Расположение труб коридорное.

 

Число рядов труб по ходу газов 20.

 

Диаметр труб d_тр =51 мм

 

Шаги:

- поперечный S₁=100 мм

- продольный S₂=110 мм

 

Площадь поверхностей нагрева 104 м²

 

Площадь живого сечения для прохода газов 1.61 м²

 

Температура и энтальпия газов на выходе из котельного пучка:

υ1″=320⁰С

I_г^” =1255,7 ккал/м³

 

Присосы в котельном пучке

∆ α =0,025

 

Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Q_б= φ (I_г^” - I_г^” +∆ α I⁰_прс )= 0976(3866,4-1255,7+0,025*92,4) = = 2550,3 ккал/м³

 

Средняя температура потока газов в котельном пучке:

υ _ср= υ¹ υ¹¹/2=(931+320)/2=625,5⁰С

 

Скорость дымовых газов:

487,9*11,69(625,5+273)73600*1,61*273=3,2 м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

= =28,0* 1,0* 1,0* 1,03=28,84 ккал/м²ч °С (ном.12[1]),где:

а_н- номогр. значение коэффициента

c_z- поправка на число труб по ходу газов

c_s- поправка на геометрическую компоновку пучка

с_ф- поправка на температуру потока

 

Эффективная толщина излучающего слоя:

S=0,9d(4/π* S₁ S₂/d²-1)=0,9*0,051*(4/3,14*0,1*0,11/0,051²-1)=0,201м

 

Произведение:

Р_пS=0,277*0_;201=0_?056 мкгс/см²

 

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами: (ном.3 [1])

k_г= 31/(мкгс/см²)

 

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания: (ном.2 [1])

a=f (Kps) (ном.2[1])

Коэффициент теплоотдачи излучением:

= a =79,0*0,15*0,975=11,554 ккал/(м² ч °С) (ном. 19 [1])

 

Коэффициент использования, учитывающий уменьшения тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравно­мерного омывания ее газами, частичного перетекания газов помимо нее и образование застойных зон:

 

ζ=1,0

 

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

α ₁ = ξ(α_к + α_л) = 1.0(28,84+11,554)=40,4 ккал/м² ч °С

 

Коэффициент теплопередачи:

К = ψ α ₁=85*40,4=34.3 ккал/м² ч °С

 

Коэффициент тепловой эффективности при Ө¹ >400 °С:

ψ =0,85

 

Температурный напор:

Тепловосприятие котельного пучка по уравнению

= =34,3*345,9* 104/487,9=2529,1 ккал/м³ Q_б/Q_т=(2550,3/2529,1)* 100=100,8%

 

Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%, расчет не уточняется.

 

Расчет второго котельного пучка

Расположение труб коридорное.

 

Диаметр труб d_тр=51мм

 

Шаги:

- поперечный S₁=100 мм

- продольный S₂=110 мм

Число рядов труб по ходу газов 20.

 

Площадь поверхностей нагрева 67 м².

 

Площадь живого сечения для прохода газов 0,95 м².

 

Температура и энтальпия газов на входе в котельный пучок:

ν¹=320°C

I_г¹¹=1255,7 ккал/м³

Температура и энтальпия газов на выходе из котельного пучка (принимается):

ν¹¹=233°С

I_г¹¹=905,6 ккал/м³ (табл 2)

Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Q_б= φ (I_г¹ - I_г¹¹ +∆ α I⁰_прс )= 0,976(1255,7-905,6+0,025*92_;4)= 343,9 ккал/м³

 

Средняя температура потока газов в котельном пучке:

υ _ср= υ¹ υ¹¹/2=(320+233)/2=276,5 °С

Скорость дымовых газов:

= 487,9*11,69(276,5+273)73600*0,95*273 = 3,4 м/с

 

Коэффициент теплоотдачи конвекцией (ном. 12 [1]):

= = 28,5*1,0*1,0*1,12 =31,92 ккал/(м² ч °С)

 

Эффективная толщина излучающего слоя:

S=0,9d(4/π* S₁ S₂/d²-1)=0,9*0,051(4/3,14*0,1*0,11/0,51²-1)= 0,201 м

 

Произведение:

Р_пS =0,277*0,201=0.056 м кг с/см²

Суммарная оптическая толщина излучающего слоя:

kPS = PS =3,6*0,277* 1,0*0,201=0,2

 

Степень черноты продуктов сгорания:

a=f(kPS) (ном.2 [1])

а=0,182

 

Коэффициент теплоотдачи излучением:

= a =32*0,182*0,925=5,376 ккал/(м² ч °С)

 

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

α ₁= ξ(α_к + α_л) = 1,0(31,92+5,376)=37,3 ккал/(м² ч °С)

 

Коэффициент тепловой эффективности:

ψ=0,9

 

Коэффициент теплопередачи:

К = ψ α ₁=0,9*37,3=33,6 ккал/(м² ч °С)

 

Температурный напор:

 

 

 

 

Тепловосприятие котельного пучка по уравнению теплопередачи:

= =33,6*74,2*67/487,9=342,4 ккал/м³

Отношение:

Q_б/Q_т =343.9/342,4=100.4%

 

Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%, расчет не уточняется.

 

Расчет экономайзера.

Экономайзер конструкции ВТИ выполнен из чугунных труб с квадратными ребрами.

 

Диаметр труб d_тр=76мм

 

Расположение труб коридорное.

 

Поперечный и продольный шаги S₁=S₂=150 мм

 

Площадь поверхностей нагрева 236 м².

 

Площадь поперечного сечения для прохода газов 0,6 м².

 

Температура и энтальпия газов на входе в экономайзер:

ν¹=233 °С

I_г¹=905,6 ккал/м³

 

Температура и энтальпия газов на выходе из экономайзера:

ν¹¹=130 °С

I_г¹=530,6 ккал/м³ (прин. По табл.2)

 

Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Q_б= φ (I_г¹ - I_г¹¹ +∆ α I⁰_прс )= 0_;976(905_?6-530,6+О,1*92,4) =

=375,0 ккал/м³

 

Средняя температура потока газов в экономайзере:

υ _ср= υ¹ υ¹¹/2=(233+130)/2=181,5°C.

Скорость дымовых газов:

487,9*12,433(181,5+273)/3600*0,6*273= =4,7 м/с

 

Коэффициент теплопередачи: (ном.20 [1])

к=к_нс_ν=13,2*1,039=13,7 ккал/(м²ч °С)

 

Температура и энтальпия воды на выходе из экономайзера: i_в¹¹=i_в¹+Q₆B_p/D=102,32+375*487,9/6,5*10³=130,5 ккал/м³

t_в¹¹=129,8 °С (табл. XXIV [1])

 

Температура и энтальпия воды на входе в экономайзер:

t_в¹=102 °C

i_в¹=102,32 ккал/кг

 

Средняя температура питательной воды:

t_в^ср = (t_в¹ + t_в¹¹)/2=(102+129,8)/2=115,9°С

 

Температурный напор:

 

 

Тепловосприятие экономайзера по уравнению тепло­передачи:

= =13,7*57,6*236/487,9=381 ,7 ккал/м³, отношение

Q_б/Q_т = (381,7/375)*100=101.8%

 

Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%. расчет не уточняется.