Поверочный тепловой расчет котла ДКВр-10-13

Описание котла типа ДКВР. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов в газоходах котла. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.12.2014
Размер файла 878,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет - ИДО

Направление - Промышленная Теплоэнергетика

Кафедра - Теоретической и Промышленной Теплоэнергетики

Поверочный тепловой расчет котла ДКВр-10-13

Курсовой проект по курсу "Котельные установки и парогенераторы"

Выполнил:

студент гр. З-6591 Мурсалимов Р.Р.

Проверил:

Доцент Теплухин Е.П.

Томск - 2013

Содержание

Исходные данные

1. Описание котла типа ДКВР

2. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов в газоходах котла. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

2.1 Расчетные характеристики топлива

2.2 Теоретический объем воздуха

2.3 Теоретические объемы продуктов сгорания

2.4 Коэффициент избытка воздуха

2.5 Объемы продуктов сгорания

2.6 Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания

3. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива

3.1 Тепловой баланс котельного агрегата

3.2 Потери тепла от химического недожога

3.3 Потеря теплоты с уходящими газами

3.4 Потеря теплоты от наружного охлаждения

3.5 Потеря теплоты с теплом шлаков

3.6 Коэффициент полезного действия котла

3.7 Расход топлива

4. Расчет теплообмена в топке

4.1 Геометрические характеристики топки

4.2 Радиационные свойства продуктов сгорания

4.3 Коэффициент тепловой эффективности экранов

4.4 Расчет теплообмена в топке и температуры на выходе из нее

5. Расчет конвективных поверхностей нагрева котла

5.1 Коэффициент теплопередачи

5.2 Расчет первого конвективного пучка

5.2.1 Коэффициент теплоотдачи для I-ого конвективного пучка и количество тепла воспринятого им

5.3 Расчет второго конвективного пучка

5.3.1 Коэффициент теплоотдачи для II-ого конвективного пучка и количество тепла воспринятого им

6. Невязка поверочного теплового расчета котлоагрегата

Библиографический список

Исходные данные

1. Расчётная паропроизводительность котла кг/ч кг/с

2. Топливо - Газ доменных печей.

3.Абсолютное давление пара .

4. Насыщенный пар 192С.

5. Температура питательной воды .

6. Продувка .

1. Описание котла типа ДКВР

Условное обозначение парового котла ДКВР означает - двухбарабанный котел, водотрубный, реконструированный. Первая цифра после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч, вторая - избыточное давление пара на выходе из котла, кгс/см2 - (для котлов с пароперегревателями давление пара за пароперегревателем), третья - температуру перегретого пара, °С.

Стационарные паровые котлы ДКВР разработаны ЦКТИ им. Ползунова совместно с Бийским котельным заводом. Котлы были разработаны в 40-х годах, а с 50-го года начался их поточно-серийный выпуск под маркой ДКВ. Впоследствии, в процессе изготовления и эксплуатации, эти котлы подверглись некоторым изменениям (сокращена длина топки, уменьшены шаги труб кипятильного пучка и т. п.) и с 1958 г. выпускаются под маркой ДКВР.

Котлы типа ДКВР применяются при работе как на жидком, газообразном, так и на различных видах твердого топлива. Вид используемых топочных устройств вносит определенные коррективы в компоновочные решения. Для работы на каменных и бурых углях, грохочёных антрацитах марок АС и АМ применяются полумеханические топки типа ПМЗ-РПК топки с пневмомеханическими забрасывателями и решеткой с поворотными колосниками; механические топки типа НМЗ-ЛРЦ, ПМЗ-ЧЦР и ЛЦР -- топки с пневмомеханическими забрасывателями с обратным ходом колосникового полотна ленточного и чешуйчатого типов. Для работы на древесных отходах котлы комплектуются топками системы Померанцева. Работа котлов на фрезерном топливе обеспечивается предтопками системы Шершнера. Кусковой торф сжигается в котлах, оборудованных шахтными топками или топками с решетками типа РПК (решетками с поворотным колосником).

Перед котельным пучком котлов производительностью до 10 т/ч расположена топочная камера, которая для уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом делится кирпичной шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. Между первым и вторым рядами труб котельного пучка устанавливается шамотная перегородка, отделяющая кипятильный пучок от камеры догорания. Таким образом, первый ряд труб котельного пучка - задний экран камеры догорания. Внутри котельного пучка чугунная перегородка делит его на первый и второй газоходы. Выход газов из камеры догорания и из котла асимметричен. При наличии пароперегревателя часть кипятильных труб не устанавливается, пароперегреватель размещается в первом газоходе после второго и третьего ряда кипятильных труб. Вода в трубы фронтовых экранов котлов производительностью до 10 т/ч поступает одновременно из верхнего и нижнего барабанов. В котлах с короткими верхними барабанами применено двухступенчатое испарение и установлены выносные циклоны.

Питание боковых экранов водой осуществляется из нижних коллекторов, куда вода поступает по опускным трубам из верхнего барабана и одновременно по соединительным трубам из нижнего барабана. Такая схема подвода воды в коллекторы повышает надежность работы котла при пониженном уровне воды и способствует уменьшению отложений шлама в верхнем барабане.

В котлах без пароперегревателей при отсутствии особых требований к качеству пара и содержании котловой воды до 3000мг/л, а также в котлах с пароперегревателем при солесодержании котловой воды до 1500мг/л применяется сепарационное устройство, состоящее из жалюзи и дырчатых листов.

Барабаны котлов типа ДКВР на 1,3 и 2,3 МПа изготавливаются из низколегированной стали 16 ГС и имеют одинаковые диаметры 1000 мм, толщина стенки барабанов котлов с рабочим давлением 1,3МПа - 13мм, котлов с рабочим давлением 2,3МПа - 20мм. Бараны котлов оснащены лазовыми затворами, расположенными на задних днищах барабанов.

На котлах паропроизводительностью 6,5 и 10 т/ч с одноступенчатым испарением, работающих с давлением 1,3 и 2,3 МПа, лазовые затворы устанавливаются также и на передних днищах верхних барабанов.

По нижней образующей верхних барабанов всех котлов устанавливаются две легкоплавкие пробки, предназначенные для предупреждении перегрева стенок барабана под давлением. Сплав металла, которым заливают пробки, начинает плавиться при упуске воды из барабана и повышении температур его стенки до 280--320°С. Шум пароводяной смеси, выходящей через образующееся в пробке отверстие при расплавлении сплава, является сигналом персоналу для принятия экстренных мер к остановке котла. Завод-изготовитель применяет в легкоплавких пробках сплав следующего состава: свинец С2 или СЗ по ГОСТ 3778-56 - 90%: олово О1 или О2 по ГОС'Т860-60 - 10%. Колебания температуры плавления сплава допускается в пределах 240 - 310С.

Ввод питательной воды выполнен в верхний барабан, в водяном пространстве которого, она распределяется по питательной трубе. Для непрерывной продувки на верхнем барабане устанавливается штуцер, на котором смонтирована регулирующая и запорная арматура. В нижнем барабане устанавливаются перфорированная труба для периодической продувки и трубы для прогрева котла паром при растопке.

Гибы труб экранов и конвективного пучка выполнены с радиусом 400мм, при котором механическая очистка внутренней поверхности шарошками не представляет затруднений. Механическая очистка труб конвективного пучка и экранов производится из верхнего барабана. Камеры экранов очищаются через торцевые лючки, устанавливаемые на каждой камере.

Камеры котлов типа ДКВР изготавливаются из труб диаметром 219х8мм для котлов с рабочим давлением 1,3МПа. Конвективные пучки выполняются с коридорным расположением труб. Камеры, экранные и конвективные трубы котлов типа ДКВР изготавливаются из углеродистой стали марок 10 и 20.

Пароперегреватели котлов унифицированы по профилю и отличаются друг от друга для котлов разной производительности числом параллельных змеевиков. Располагают пароперегреватели в первом газоходе. Для изготовления пароперегревателей применяются трубы диаметром 32х3мм из стали 10. Камеры пароперегревателей выполняются из труб диаметром 133х5 мм для котлов с рабочим давлением 1,3 и 2,3 МПа. Входные концы труб пароперегревателя крепятся в верхнем барабане вальцовкой, выходные концы труб приваривают к камере (коллектору) перегретого пара. При рабочем давлении 1,3 и 2,3 МПа пароперегреватели выполняются одноходовыми по пару без пароохладителя. Температура перегрева пара при сжигании различных топлив может колебаться не выше 25 ?С.

Очистка наружных поверхностей нагрела от загрязнений в котлах осуществляется обдувкой насыщенным или перегретым паром с давлением перед соплами 0,7-1,7 МПа, допускается применять для этих целей сжатый воздух. Для обдувки применяют стационарные обдувочные приборы и переносные, используемые для отчистки экранов и пучков труб от золовых отложений через обдувочные лючки.

Котлы ДКВР-10-13 высокой компоновки опорной рамы не имеют. Температурные перемещения элементов котла относительно неподвижной опоры, которой является передняя опора нижнего барабана, обеспечиваются подвижными опорами камер боковых экранов и нижнего барабана.

В котлах паропроизводительностью 10 т/ч камеры фронтового и заднего экранов крепятся кронштейнами к обвязочному каркасу, камеры боковых экранов крепятся к специальным опорам. Во всех котлах верхние барабаны не имеют специальных опор, нагрузка от них через трубы конвективного пучка и экранов воспринимается опорами нижнею барабана и коллекторов.

Котлы типа ДКВР не имеют силового каркаса, в них применяется обвязочный каркас, который в котлах с облегчённой обмуровкой используется для крепления обшивки.

В блочно - транспортабельных котлах паропроизводительностью 10 т/ч на давление 1,3, 2,3, 3,9 МПа с короткими верхними барабанами применимо двухступенчатое испарение с установкой во второй ступени выносных циклов. Применение циклов позволяет уменьшить процент продувки и улучшить качество пара при работе на питательной воде с повышенным солесодержанием. В конвективный пучок вода поступает из верхнего барабана через обогреваемые трубы последних рядов труб самого пучка и через нижний барабан. Вода из выносных циклов поступает в нижние коллекторы экранов, а пар - в верхний барабан, где очищается вместе с паром первой ступени испарения, проходя через жалюзи и (дырчатый) перфорированный лист. Устойчивость работы циркуляционных контуров боковых экранов обеспечивается применением рециркуляционных труб диаметром 51мм.

Эти котлы предназначены не только для отопительпо-производственных целей и при давлении 39 атм. могут быть использованы в небольших энергетических установках.

Для всей серии котлов экраны и котельные пучки выполняются из стальных бесшовных труб диаметром 51 мм и толщиной стенки 2,5 мм. Боковые экраны выполнены с шагом 80 мм, в котлах с фронтовым и задним экраном шаг труб принят 130 мм.В кипятильных пучках трубы расположены в коридорном порядке с шагом 100 мм вдоль оси и 110 мм поперек оси котлов.

Ширина конвективного пучка котлов производительностью 2,5 и 4 т/ч -- 2180 мм производительностью 6,5 и 10 т/ч -- 2810 мм

При сжигании мазута и газа значительно меньше избытка воздуха, чем при сжигании твердого топлива, поэтому уменьшаются объемы продуктов сгорания, проходящих через котел, что позволяет повысить паропроизводительность котлов на 40--50%. Однако при этом должны быть выполнены условия, препятствующие повышению температуры стенки барабанов. В частности, необходимо обеспечивать тщательную подготовку питательной воды (для снижения накипеобразования) и надежно изолировать обогреваемую поверхность верхних барабанов в топке и камере догорания.

Последнее мероприятие в условиях высоких температур часто желательного эффекта не дает. Поэтому сокращение длины барабана, а гласное, то, что его стали размещать вне топочной камеры в сочетании с выносными циклонами, сделало работу котлов более надежной; появились котлы с укороченными барабанами и полностью экранированными топочными устройствами. На рисунке 2 показана циркуляционная схема котла ДКВР-10 с укороченным верхним барабаном (в низкой компоновке), выносными циклонами, экранными поверхностями и включением их в общую систему циркуляции котла.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2. Общая схема циркуляции котла ДКВР - 10

Верхний барабан 1 в области топочной камеры заменен двумя коллекторами 2 экранов 3. Во II ступень испарения выделены передние части обоих боковых экранов путем установки в верхних 2 и нижних коллекторах 4 перегородок 5. Питание экранов II ступени испарения осуществляется из двух выносных циклонов 6 через опускные трубы 7, соединенные с нижними коллекторами 4 экранов 3. Подпитка циклонов ведется из нижнего барабана 8 по трубам 9. Пароводяная смесь из труб экранов поступает в переднюю часть верхних коллекторов 2, откуда по трубам 10 направляется в выносные циклоны 6. После отделения воды пар отводится по трубам 11 в барабан 1, а вода идет в опускные грубы циклонов. Питание экранов 1 ступени испарения происходит через трубы 12, приваренные к нижнему барабану и нижним коллекторам экранов. Пароводяная смесь из экранов этой ступени испарения отводится по трубам 13 в верхний барабан. Из-за небольшой высоты контуров у всех экранов обеих ступеней испарения имеются рециркуляционные трубы 14. Питательными трубами кипятильного пучка 15 служат последние обогреваемые ряды. Пар отбирается через штуцер 16. Питательная вода поступает в барабан по трубам 17. Непрерывная продувка котла осуществляется только из циклонов; периодическая же - из верхнего и нижнего барабанов, сборных экранных коллекторов и из низа выносных циклонов.

2. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов в газоходах котла. Расчет энтальпии воздуха и продуктов сгорания

2.1 Расчетные характеристики топлива

Принимаем состав и теплоту сгорания топлива по таблице расчетных характеристик газообразных топлив[1, стр. 140]. Для газа доменных печей.

-метан

-оксид углерода

-диоксид углерода

-водород

-азот

Низшая теплота сгорания топлива МДж/мі

Проверим правильность записанных величин химических элементов входящих в состав топлива.

2.2 Теоретический объем воздуха

Теоретический объем воздуха , мі/мі необходимого для полного сгорания 1мі топлива при .

, мі/мі

, мі/мі

2.3 Теоретические объемы продуктов сгорания

Теоретические объемы продуктов сгорания, получаемые при полном сжигании 1мі топлива с теоретически необходимым количеством воздуха.

-теоретический объем трехатомных газов

, мі/ мі

, мі/ мі

-теоретический объем азота

, мі/мі

-теоретический объем водяных паров

, мі/ мі

где: - влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 мі сухого газа, г/мі, принимается г/мі

, мі/ мі

-плотность сухого газа при нормальных условиях

2.4 Коэффициент избытка воздуха

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для котла с камерным сжиганием газа принимаем по таблице XX [7, стр. 201].

Присосы воздуха в газоходах котла (на выходе из газохода) принимаем по таблице XVII [1, стр. 171].

-коэффициент присоса воздуха в первый конвективный пучок котла

-коэффициент присоса воздуха во второй конвективный пучок котла

2.5 Объемы продуктов сгорания

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов водяных паров по газоходам котла сведены в таблицу 2.1

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов, водяных паров.

Таблица 2.1

Величина и расчетная формула

, мі/мі; , мі/мі;

, мі/мі; , мі/мі; кг/ мі;

Газоход

Топка

I-конвективный пучок

II-конвективный пучок

1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева.

1,05

1,1

1,2

2. Средний коэффициент избытка воздуха в поверхности нагрева

1,05

1,075

1,15

3. Объем водяных паров, мі/мі

0,058

0,059

0,059

4. Полный объем дымовых газов, мі/мі

1,664

1,683

1,741

5. Объемная доля трехатомных газов

0,233

0,230

0,223

6. Объемная доля водяных паров

0,035

0,035

0,034

7. Сумма объемных долей водяных паров и трехатомных газов

0,268

0,265

0,257

8. Масса дымовых газов при сжигании 1мі топлива, кг/мі

2,341

2,390

2,490

2.6 Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания

Энтальпии теоретических объемов воздуха продуктов сгорания и унесенной с дымовыми газами золы определяем по таблице XIV [1, стр. 153]. Энтальпию продуктов сгорания , кДж/кг при коэффициенте избытка воздуха определяем по формуле:

, кДж/мі

где: , кДж/мі- энтальпия трехатомных газов

,кДж/мі - энтальпия азота в дымовых газах

,кДж/мі - энтальпия водяных паров

, кДж/мі - энтальпия воздуха

Полученные данные энтальпии продуктов сгорания при действительных избытках воздуха в газоходах сводятся в таблицу 2.2

Расчет энтальпии газов в топке при температуре 1000 єС

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/мі

Расчет энтальпии газов в первом конвективном пучке при температуре 500 єС

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/ мі

, кДж/мі

Таблица 2.2 Энтальпии продуктов сгорания

Поверхность нагрева

, єС

, кДж/мі

, кДж/мі

, кДж/мі

, кДж/мі

, кДж/мі

Топка

2100

1984,6

3689,9

242,3

2454,6

-

2000

1879,5

3498,7

228,5

2327,1

5723,1

1900

1774,7

3308,7

214,8

2200,3

5408,2

1800

1670,3

3119,9

201,3

2073,6

5095,2

1700

1566,0

2931,1

188,0

1948,4

4782,5

1600

1462,4

2742,3

174,7

1823,9

4470,6

1500

1359,2

2555,9

161,8

1699,4

4161,8

1400

1256,7

2370,6

149,0

1575,7

3855,1

1300

1155,1

2186,5

136,4

1452,7

3550,7

1200

1054,2

2011,9

124,1

1331,3

3256,8

1100

953,7

1830,2

112,1

1210,6

2956,5

1000

858,6

1649,6

100,3

1091,4

2663,2

900

760,9

1471,5

88,8

973,8

2369,8

800

664,3

1295,6

77,7

856,9

2080,4

I-конвективный пучок

900

760,9

1471,5

89,3

973,8

2419,0

800

664,3

1295,6

78,1

856,9

2123,6

700

570,0

1123,4

67,2

743,1

1834,9

600

477,6

953,4

56,7

630,0

1550,8

500

387,6

787,1

46,5

519,9

1273,2

400

301,1

624,2

36,6

411,4

1003,1

300

218,4

464,9

27,1

305,9

741,0

II-конвективный пучок

700

570,0

1123,4

68,3

743,1

1910,2

600

477,6

953,4

57,6

630,0

1614,7

500

387,6

787,1

47,2

519,9

1325,9

400

301,1

624,2

37,2

411,4

1044,8

300

218,4

464,9

27,5

305,9

772,1

200

139,7

308,0

18,1

202,7

506,3

100

66,6

153,5

8,9

100,7

249,2

котел топливо сгорание

3. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива

3.1 Тепловой баланс котельного агрегата

Составление теплового баланса котла заключается в установлении равенства между поступившим в котел количеством тепла, называемым располагаемым теплом и суммой полезно использованного тепла и тепловых потерь , , , , . На основании теплового баланса вычисляют КПД и необходимый расход топлива.

Располагаемую теплоту при сжигании 1мі газообразного топлива определяют по формуле:

, МДж/мі

где: - располагаемая теплота сжигаемого топлива, МДж/мі;

- низшая теплота сгорания топлива, МДж/мі;

- физическая теплота топлива, учитывается для жидких и сильновлажных топлив, в нашем случае принимаем , кДж/мі;

- теплота подводимая к воздуху от внешнего источника, в нашем случае , кДж/мі;;

кДж/мі.

3.2 Потери тепла от химического недожога

Потери теплоты от химического недожога топлива определяются по таблицам XX [7, стр. 201]. Принимаем для газа доменных печей %, механический недожог при сжигании газа отсутствует %.

3.3 Потеря теплоты с уходящими газами

Потерю теплоты с уходящими газами , % определяется по формуле:

, %

где: - коэффициент избытка воздуха за последней поверхностью нагрева;

- энтальпия уходящих газов при коэффициенте избытка воздуха и температуре уходящих газов ;

- энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха на входе в воздушный тракт. Принимаем єС [1, стр. 29].

- потери теплоты с механическим недожогом топлива, %.

Энтальпию уходящих газов при єС определяем по таблице 2.2

, кДж/мі

Энтальпию холодного воздуха определяем по формуле:

, кДж/мі

Определяем потерю теплоты с уходящими газами .

3.4 Потеря теплоты от наружного охлаждения

Потеря теплоты от наружного охлаждения через внешние поверхности котла при номинальной производительности котла т/чкг/с определяем по рисунку 5.1 [1, стр. 30].

,%

3.5 Потеря теплоты с теплом шлаков

Потеря с физической теплотой удаляемых шлаков при сжигании газообразного топлива отсутствует.

3.6 Коэффициент полезного действия котла

Коэффициент полезного действия котла определяется по формуле:

;

,%

3.7 Расход топлива

Расход топлива , мі/с подаваемого в топочную камеру парового котла определяется по формуле:

;

где: - расчетная паропроизводительность котла, кг/с;

- энтальпия пара на выходе из котла при давлении , кДж/кг;

- энтальпия питательной воды на входе в котел при , кДж/кг;

- энтальпия кипящей воды при давлении ;

- расход непрерывной продувки, , % по заданию

кг/с.

, кДж/кг при давлении пара [4, стр. 102].

, кДж/кг при давлении и температуре питательной воды єC [4, стр. 102].

, кДж/кг при давлении воды в барабане котла [4, стр. 102].

Рассчитываем расход топлива.

,мі/с

Коэффициент сохранения теплоты рассчитываем по формуле:

4. Расчет теплообмена в топке

4.1 Геометрические характеристики топки

Геометрические характеристики топки определяем по чертежу котла.

При расчете теплообмена в топочной камере ее объем , мі определяется по чертежам котла. Границами объема являются осевые плоскости экранных труб или обращенные в топку поверхности защитного огнеупорного слоя; в местах не защищенных экранами - стены топочной камеры. Нижней границей объема топки является под топки. В выходном сечении камеры ее объем ограничивается первым рядом труб I-ступени конвективного пучка.

Схема топки котла ДКВР-10 и её основные размеры

Площадь поверхности стен топки:

Площадь боковых стен

Площадь фронтовой стены

Площадь задней стены

Две стены поворотной камеры

Потолок топки

;

Под топки и поворотной камеры

;

Суммарная площадь поверхности стен топки

2) Объем топочной камеры:

мі

3) Лучевоспринимающую поверхность топки определяем по формуле:

, мІ

где: - площадь i-ой стены, занятая экраном, мІ;

- угловой коэффициент i-го экрана, определяется по номограмме 1 [1, стр. 214]. Для экранов расположенных у выходного окна топки .

Сводим расчет лучевоспринимающей поверхности топки в таблицу 4.

Таблица 4

Экраны

Освещенная длина труб экрана l, мм

Расстояние между осями крайних труб экрана b, мм

Площадь стены покрытая экраном, Fпл, м2

Диаметр экранных трубd, мм

Шаг экранных трубS, мм

Расстояние от оси трубы до стены е, мм

Относительный шаг экранных трубS/d

Относительное расстояние от оси трубы до стены е /d

Угловой коэффициент экрана х

Лучевоспринимающая поверхность нагреваНл, м2

Боковые.

4600

1600х2

14,72

51

80

65,5

1,57

1,28

0,95

13,98

Передние

2300

2470

5,68

51

130

45

2,55

0,88

0,78

5,2

Задние

3600

2470

8,89

51

130

25

2,55

0,49

0,74

6,58

На выходе из топки

1500

2470

3,7

51

130

25

2,55

0,49

1

3,7

Первый ряд котельного пучка.

1,5

2750

4,125

51

110

45

2,16

0,88

1

4,125

Общую лучевоспринимающую поверхность нагрева топки определяют как сумму отдельных ее составляющих.

.

4) Определяем степень экранирования топки:

5) Эффективная толщина излучающего слоя рассчитывается по формуле:

где: - объем топочной камеры, мі

- площадь поверхности стен топки, мІ

6) Расчетное тепловое напряжение топочного объема определяем по формуле:

кВт/мі

4.2 Радиационные свойства продуктов сгорания

Основной радиационной характеристикой продуктов сгорания служит критерий поглощательной способности (критерий Бугера).

где: - коэффициент поглощения топочной среды, 1/(м·МПа), рассчитывается по температуре и составу газов на выходе из топки. При его определении учитывается излучение трехатомных газов (, ) и взвешенных в их потоке частиц сажи.

- давление в топочной камере, для котлов работающих без наддува МПа

- эффективная толщина излучающего слоя, м

При сжигании газа коэффициент поглощения топочной среды находится по формуле:

, 1/(м·МПа)

где: - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания(, ), 1/(м·МПа)

- коэффициент поглощения лучей частицами сажи, 1/(м·МПа)

- коэффициент характеризующий относительное заполнение топочной камеры светящимся пламенем, Для природного газа , для доменного газа соответственно все произведение обратится в ноль.

Задавшись температурой дымовых газов на выходе из топки єСК определяем коэффициент поглощения топочной среды.

Определяем коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания:

, 1/(м·МПа)

Определяем коэффициент поглощения топочной среды:

, 1/(м·МПа)

Определяем коэффициент Бугера

4.3 Коэффициент тепловой эффективности экранов

Коэффициент тепловой эффективности экранов равен произведению углового коэффициента экрана на коэффициент , учитывающий тепловое сопротивление загрязнения или закрытие изоляцией.

Если стены топки закрыты экранами с разными значениями коэффициента тепловой эффективности или экраны покрывают часть поверхности стен, среднее значение коэффициента тепловой эффективности

Для неэкранированных участков стен топки принимается

Коэффициент учитывающий снижение тепловосприятия экрана при его загрязнении или закрытии его поверхности изоляцией, принимается по таблице 6-3[1, стр. 42]. При сжигании газа в камерной топке коэффициент

Находим коэффициент тепловой эффективности экранов.

4.4 Расчет теплообмена в топке и температуры на выходе из нее

Методика расчета суммарного теплообмена в топке базируется на приложении теории подобия к топочному процессу. Основными параметрами, определяющими безразмерную температуру газов на выходе из топки , являются критерий радиационного теплообмена Больцмана и критерий поглощательной способности Бугера . Вид функциональной зависимости, связывающий между собой эти параметры, установлен на основании опытных данных по теплообмену в топках котлов.

Учет влияния на теплообмен неизотермичности температурного поля топки и эффекта рассеяния излучения обеспечивается использованием эффективного значения критерия .

Безразмерная температура газов на выходе из топочной камеры.

где: - адиабатическая температура горения топлива, К

- Параметр, учитывающий влияние на интенсивность теплообмена относительного уровня расположения горелок, степени забаластированности топочных газов и других факторов.

Определяем адиабатическую температуру горения , находим по полезному тепловыделению в топке , кДж/мі при коэффициенте избытка воздуха

Полезное тепловыделение в топке складывается из располагаемой теплоты топлива за вычетом топочных потерь и теплоты внешнего подогрева топлива и воздуха, парового дутья и теплоты рециркулирующих газов. Qт рассчитывается по формуле:

где: -располагаемое тепло топлива, кДж/мі;

, , - потери тепла от химической и физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака, для газообразного топлива , ;

- тепло вносимое в топкупаровым дутьём, кДж/мі, ();

- теплота, вносимая воздухом в топку, кДж/мі;, для котла не оборудованным воздухоподогревателем находится по формуле

-теплота рециркулирующих газов, кДж/мі;, (= 0).

Определим количество теплоты вносимое в топку с воздухом.

, кДж/мі;

Определим полезное тепловыделение в топке.

, кДж/мі

Определим адиабатическую температуру в топке путем интерполяции значений из таблицы 2.2

, єС

Определим среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания 1мі топлива.

, кДж/(мі·К)

где: - энтальпия дымовых газов на выходе из топки находим из таблицы 2.2 при температуре на выходе из топки принятой ранее єС.

, кДж/мі

, кДж/( мі·К)

Рассчитываем критерий Больцмана по формуле:

где: - расчетный расход топлива, мі/с

- поверхность стен топки, мІ

- средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1мі топлива

- среднее значение коэффициента тепловой эффективности

- коэффициент сохранения тепла

кВт/(мІ·К)- коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Рассчитываем эффективное значение критерия Бугера по формуле

Рассчитываем коэффициент М учитывающий положение ядра факела по высоте топки. Для камерных топок коэффициент М рассчитывается по формуле:

где: - для газомазутных топок при настенном расположении горелок принимается

- относительный уровень расположения горелок, определяется как отношение высоты расположения горелок полной высоте топки,

- параметр забалластированности топочных газов находится по формуле

где: - коэффициент рециркуляции дымовых газов, в нашем случае

- полный объем продуктов сгорания в топке принимается из таблицы 2.1

- теоретический объем азота принимается из таблицы 2.1

- теоретический объем трехатомных газов принимается из таблицы 2.1

Рассчитываем коэффициент М

Рассчитаем температуру газов на выходе из топки

, єС

Так как расчетная температура отличается от принятой менее чем на 100 єС, то расчет топки считается выполненным верно.

5. Расчет конвективных поверхностей нагрева котла

Расчет конвективных и ширмовых поверхностей нагрева базируется на совместном решении системы уравнений теплового баланса и уравнения теплообмена.

Уравнение теплообмена

, кДж/мі

где: - тепло, воспринятое поверхностью конвекцией и межтрубным излучением, отнесенное к 1 мі топлива, кДж/мі

- коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева, Вт/(мІ·К)

- температурный напор, К

- расчетный расход топлива, мі/с

- расчетная поверхность нагрева, мІ

В гладкотрубных конвективных пучках расчетная поверхность принимается равной полной поверхности труб с наружной(газовой) стороны.

В уравнении теплового баланса количество тепла, отданное дымовым газами, приравнивается к количеству тепла, воспринятому обогреваемой средой.

Тепло отданное газами рассчитываемой поверхности

, кДж/мі

где: - коэффициент сохранения тепла

, - энтальпии газов на входе в поверхность нагрева и выходе из нее, кДж/кг

- присос воздуха в газоход.

- энтальпия теоретически необходимого количества присасываемого воздуха, кДж/мі. Определяется для всех газоходов по температуре присасываемого воздуха.

- тепловосприятие дополнительной поверхности, кДж/мі, включенной параллельно или последовательно по ходу газов с рассчитываемой поверхностью.

5.1 Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи для труб поверхностей нагрева принимается с достаточной точностью как для многослойной плоской стенки

, Вт/(мІ·К).

где: , - коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, Вт/(мІ·К).

, - толщина, м, и коэффициент теплопроводности металла стенки трубы, Вт/(м·К).

- тепловое сопротивление загрязняющего слоя, называемое “коэффициентом загрязнения”, (мІ·К)/Вт.

, - толщина, м, и коэффициент теплопроводности слоя отложений на внутренней поверхности труб, Вт/(м·К).

Если одна или обе теплообменивающиеся среды представляют собой дымовой газ или воздух, то термическое сопротивление на газовой и воздушной сторонах гладкотрубной поверхности нагрева ( и ) существенной превышает термическое сопротивление металла труб. Последним в этом случае пренебрегают .

При нормальной эксплуатации котла внутренние отложения не должны вызывать существенного роста термического сопротивления трубы, поэтому в тепловом расчете они не учитываются .

Тепловое сопротивление загрязнения зависит от большого количества факторов: рода топлива, скорости газов, диаметра труб и их расположения, крупности золы и др. Из-за отсутствия в ряде случаев этих данных применяются два метода оценки загрязнения: с помощью коэффициента загрязнения и коэффициента эффективности , представляющего собой отношение коэффициентов теплопередачи загрязненных и чистых труб.

5.2 Расчет первого конвективного пучка

По чертежу определяются конструктивные характеристики рассчитываемого конвективного газохода: площадь поверхности нагрева, шаг труб и рядов (расстояния между осями труб), диа-метр труб, число труб в ряду, число рядов труб и площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания. Для данной конструкции котла ширина газохода а=1,69 м, а высота b=2,26 м

Сводим конструктивные характеристики первого конвективного пучка в таблицу

Наименование величин

Условные обозначения

Результаты

Поверхность нагрева, м2

Н

139,3

Число рядов труб:

поперек хода газов

по ходу газов.

16

22

Диаметр труб, мм

51х2,5

Расчётные шаги труб в мм.

поперечный

продольный

100

110

Относительны шаг труб

поперечный

продольный

1,96

2,16

Коэффициент теплопередачи для гладкотрубных испарительных поверхностей котлов малой мощности и фестонов котлов большой мощности при сжигании твердых топлив рассчитывается по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - коэффициент тепловой эффективности при сжигании газа принимается по таблице 7-5 [1, стр. 70].

- коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы определяется по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - коэффициент использования, для поперечно омываемых пучков труб принимается

- коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(мІ·К)

- коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(мІ·К)

5.2.1 Коэффициент теплоотдачи для I-ого конвективного пучка и количество тепла воспринятого им

Коэффициент теплоотдачи конвекцией зависит от скорости и температуры потока, определяющего линейного размера канала, вида поверхности (гладкая, волнистая ребристая), расположения труб в пучке и характера его омывания (продольное, поперечное, косое), физических свойств омывающей среды и в отдельных случаях от температуры стенки.

Зададимся температурой дымовых газов на выходе из конвективного пучка и определим расчетную температуру потока дымовых газов.

єСК.

Расчетная температура потока дымовых газов

где: , - температура дымовых газов на входе в конвективный пучок и на выходе из него. Температура на входе в конвективный пучок принимается равной температуре на выходе из предыдущей поверхности нагрева.

єС

1) Расчетная скорость дымовых газов.

, м/с

где: - площадь живого сечения, мІ

- расчетный расход топлива, мі/с

- полный объем дымовых газов, мі/ мі

- расчетная температура потока дымовых газов, єС

Площадь живого сечения для прохода газов и воздуха в газоходах, заполненных поперечно и косо обтекаемыми гладкими и ребристыми трубами, рассчитывается по сечению, проходящему через оси поперечного ряда труб, равному разности между полной площадью поперечного сечения газохода в свету и частью этой площади, занятой трубами и ребрами. В указанном сечении площадь для прохода газов наименьшая по сравнению с любым другим параллельным сечением. В шахматных пучках труб меньшим может оказаться диагональное сечение.

При поперечном омывании гладкотрубных пучков, площадь живого сечения находится по формуле:

, мІ

где: ,- размеры газохода в расчетном сечении, м

- число труб в ряду, шт.

,- диаметр и длина труб, м; при изогнутых трубах вычисляется как проекция труб на поперечное сечение газохода.

, мІ

Рассчитаем скорость дымовых газов

, м/с

2) Коэффициент теплоотдачи конвекцией.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков и ширм, отнесенный к полной наружной поверхности труб находится по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - поправка на геометрическую компоновку пучка; определяется в зависимости от относительных шагов труб

при , а также при

при и в формуле принимается значение

-поправка на число рядов труб по ходу газов; определяется в зависимости от среднего числа рядов в отдельных пакетах рассчитываемого пучка

при

при

- коэффициент кинематической вязкости среды при температуре потока, м/сІ, находится по формуле:

, м/сІ

где: - множитель определяемый в зависимости от и температуры потока газов, находится по рис. 3.1(а) [1, стр. 19].

- кинематическая вязкость для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

, м/сІ

- коэффициент теплопроводности среды при температуре потока, Вт/(м·К), находится по формуле:

, Вт/(м·К)

где: - множитель определяемый в зависимости от и температуры потока газов, находится по рис. 3.1(б) [1, стр. 19].

- коэффициент теплопроводности для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

, Вт/(м·К)

- критерий Прандтля при температуре потока, находится по формуле:

где: - множитель определяемый в зависимости от , находится по рис. 3.1(в) [1, стр. 19].

- критерий Прандтля для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией.

, Вт/(мІ·К)

3) Коэффициент теплоотдачи излучением.

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания для не запыленного потока находится по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей; для поверхностей нагрева котлов

- температура стенки труб принимается равной температуре слоя золовых отложений

- степень черноты потока газов при температуре ; определяется по формуле для изотермического объема:

где: - суммарная оптическая толщина продуктов сгорания.

Суммарная оптическая толщина не запыленного газового потока определяется по формуле:

где: - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания.

- суммарная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

- давление газов для котлов работающих без наддува принимается

МПа

- эффективная толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков с числом рядов более трех находится по формуле:

, м

Находим эффективную толщину излучающего слоя

, м

Рассчитаем коэффициент поглощения среды

- коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания(, ), 1/(м·МПа);

Рассчитаем суммарную оптическую толщину запыленного потока

Рассчитаем степень черноты потока газов

Рассчитываем температуру золовых отложений на поверхности труб по формуле:

, К

где: - температура среды протекающей внутри труб, для конвективного пучка в котором кипит вода при давлении МПа [4, стр. 64] принимаем єС

- при сжигании газа для всех поверхностей єС

Рассчитываем температуру золовых отложений на поверхности труб

, К

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи излучением

, Вт/(мІ·К)

4) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы.

, Вт/(мІ·К)

5)Коэффициент теплопередачи от газов к воде через стенку трубы.

, Вт/(мІ·К)

где: находится по таблице 7-5[1, стр. 70] .

6) Температурный напор.

Температурный напор , т.е. усредненная по всей поверхности нагрева разность температур греющей и обогреваемой сред, зависит от их взаимного направления движения.

Схема включения, при которой обе среды на всем пути движутся параллельно навстречу друг другу, называется противоточной, а в одну сторону - прямоточной. Температурный напор для обеих схем, а также при постоянной температуре одной из сред определяется как средне логарифмическая разность температур. , єС

где: - температура среды с большей температурой, в нашем случае это температура дымовых газов єС

- температура среды с меньшей температурой, в нашем случае это кипящая вода в трубах єС

Рассчитаем температурный напор.

єС

7) Тепло отданное в I-ом конвективном пучке

Определяем количество тепла отданного в I-ом конвективном пучке через уравнение теплового баланса.

, кДж/мі

где: - коэффициент сохранения тепла найденный ранее,

- энтальпия дымовых газов, кДж/ мі, на входе в первый конвективный пучок, равняется энтальпии дымовых газов на выходе из топки кДж/мі

- энтальпия дымовых газов, кДж/ мі, на выходе из первого котельного пучка, находится путем интерполяции значений из таблицы 2.2 при температуре на выходе из конвективного пучка принятой ранее єС

- присос воздуха в газоход первого конвективного пучка,

- энтальпия теоретически необходимого количества присасываемого воздуха в газоход первого конвективного пучка, кДж/ мі. Определяется по температуре холодного воздуха.

, кДж/мі

- тепловосприятие дополнительной поверхности, кДж/мі, включенной параллельно или последовательно по ходу газов с рассчитываемой поверхностью. В нашем случае из за отсутствия таких поверхностей

, кДж/мі

Определяем количество тепла отданного в I-ом конвективном пучке через уравнение теплопередачи.

, кДж/мі

где: - тепло, воспринятое поверхностью конвекцией и межтрубным излучением, отнесенное к 1 мі топлива, кДж/мі

- коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева, Вт/(мІ·К)

- температурный напор, єС

- расчетный расход топлива, мі/с

- расчетная поверхность нагрева, мІ

, кДж/мі

Проверка правильности расчета первого конвективного пучка.

Так как расхождение полученных значений через уравнение теплового баланса и уравнение теплообмена составляет менее 2% то расчет первого конвективного пучка считается законченным.

5.3 Расчет второго конвективного пучка

По чертежу определяются конструктивные характеристики рассчитываемого конвективного газохода: площадь поверхности нагрева, шаг труб и рядов (расстояния между осями труб), диа-метр труб, число труб в ряду, число рядов труб и площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания. Для данной конструкции котла ширина газохода а=1,18 м, а высота b=2,26 м

Сводим конструктивные характеристики первого конвективного пучка в таблицу

Наименование величин

Условные обозначения

Результаты

Поверхность нагрева, м2

Н

93

Число рядов труб:

поперек хода газов

по ходу газов

11

22

Диаметр труб, мм

51х2,5

Расчётные шаги труб в мм.

поперечный

продольный

100

110

Относительны шаг труб

поперечный

продольный

1,96

2,16

Коэффициент теплопередачи для гладкотрубных испарительных поверхностей котлов малой мощности и фестонов котлов большой мощности при сжигании твердых топлив рассчитывается по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - коэффициент тепловой эффективности при сжигании газа принимается по таблице 7-5 [1, стр. 70].

- коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы определяется по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - коэффициент использования, для поперечно омываемых пучков труб принимается

- коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(мІ·К)

- коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(мІ·К)

5.3.1 Коэффициент теплоотдачи для II-ого конвективного пучка и количество тепла воспринятого им

Коэффициент теплоотдачи конвекцией зависит от скорости и температуры потока, определяющего линейного размера канала, вида поверхности (гладкая, волнистая ребристая), расположения труб в пучке и характера его омывания (продольное, поперечное, косое), физических свойств омывающей среды и в отдельных случаях от температуры стенки.

Зададимся температурой дымовых газов на выходе из конвективного пучка и определим расчетную температуру потока дымовых газов.

єСК.

Расчетная температура потока дымовых газов

где: , - температура дымовых газов на входе в конвективный пучок и на выходе из него. Температура на входе в конвективный пучок принимается равной температуре на выходе из предыдущей поверхности нагрева.

єС

1) Расчетная скорость дымовых газов.

, м/с

где: - площадь живого сечения, мІ

- расчетный расход топлива, мі/с

- полный объем дымовых газов, мі/ мі

- расчетная температура потока дымовых газов, єС

Площадь живого сечения для прохода газов и воздуха в газоходах, заполненных поперечно и косо обтекаемыми гладкими и ребристыми трубами, рассчитывается по сечению, проходящему через оси поперечного ряда труб, равному разности между полной площадью поперечного сечения газохода в свету и частью этой площади, занятой трубами и ребрами. В указанном сечении площадь для прохода газов наименьшая по сравнению с любым другим параллельным сечением. В шахматных пучках труб меньшим может оказаться диагональное сечение.

При поперечном омывании гладкотрубных пучков, площадь живого сечения находится по формуле:

, мІ

где: ,- размеры газохода в расчетном сечении, м

- число труб в ряду, шт

,- диаметр и длина труб, м; при изогнутых трубах вычисляется как проекция труб на поперечное сечение газохода.

, мІ

Рассчитаем скорость дымовых газов

, м/с

2) Коэффициент теплоотдачи конвекцией.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков и ширм, отнесенный к полной наружной поверхности труб находится по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - поправка на геометрическую компоновку пучка; определяется в зависимости от относительных шагов труб

при , а также при

при и в формуле принимается значение

-поправка на число рядов труб по ходу газов; определяется в зависимости от среднего числа рядов в отдельных пакетах рассчитываемого пучка

при

при

- коэффициент кинематической вязкости среды при температуре потока, м/сІ, находится по формуле :

, м/сІ

где: - множитель определяемый в зависимости от и температуры газов, находится по рис. 3.1(а) [1, стр. 19].

- кинематическая вязкость для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

, м/сІ

- коэффициент теплопроводности среды при температуре потока, Вт/(м·К), находится по формуле:

, Вт/(м·К)

где: - множитель определяемый в зависимости от и температуры газов, находится по рис. 3.1(б) [1, стр. 19].

- коэффициент теплопроводности для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

, Вт/(м·К)

- критерий Прандтля при температуре потока, находится по формуле:

где: - множитель определяемый в зависимости от , находится по рис. 3.1(в) [1, стр. 19].

- критерий Прандтля для среднего состава дымовых газов, принимается из таблицы VI [1, стр. 141] по температуре потока дымовых газов.

Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией.

, Вт/(мІ·К)

3) Коэффициент теплоотдачи излучением.

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания для не запыленного потока находится по формуле:

, Вт/(мІ·К)

где: - степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей; для поверхностей нагрева котлов

- температура стенки труб принимается равной температуре слоя золовых отложений

- степень черноты потока газов при температуре ; определяется по формуле для изотермического объема:

где: - суммарная оптическая толщина продуктов сгорания.

Суммарная оптическая толщина не запыленного газового потока определяется по формуле:

где: - коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания.

- суммарная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

- давление газов для котлов работающих без наддува принимается МПа

- эффективная толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков с числом рядов более трех находится по формуле:

, м

Находим эффективную толщину излучающего слоя

, м

Рассчитаем коэффициент поглощения среды

- коэффициент поглощения лучей газовой фазой продуктов сгорания(, ), 1/(м·МПа);

Рассчитаем суммарную оптическую толщину запыленного потока

Рассчитаем степень черноты потока газов

Рассчитываем температуру золовых отложений на поверхности труб по формуле:

, К

где: - температура среды протекающей внутри труб, для конвективного пучка в котором кипит вода при давлении МПа [4, стр. 64] принимаем єС

- при сжигании газа для всех поверхностей єС

Рассчитываем температуру золовых отложений на поверхности труб

, К

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи излучением

, Вт/(мІ·К)

4) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы.

, Вт/(мІ·К)

5)Коэффициент теплопередачи от газов к воде через стенку трубы.

, Вт/(мІ·К)

где: находится по таблице 7-5[1, стр. 70] .

6) Температурный напор.

Температурный напор , т.е. усредненная по всей поверхности нагрева разность температур греющей и обогреваемой сред, зависит от их взаимного направления движения.

Схема включения, при которой обе среды на всем пути движутся параллельно навстречу друг другу, называется противоточной, а в одну сторону - прямоточной. Температурный напор для обеих схем, а также при постоянной температуре одной из сред определяется как средне логарифмическая разность температур.

, єС

где: - температура среды с большей температурой, в нашем случае это температура дымовых газов єС

- температура среды с меньшей температурой, в нашем случае это кипящая вода в трубах єС

Рассчитаем температурный напор.

єС

7) Тепло отданное во II-ом конвективном пучке

Определяем количество тепла отданного во II-ом конвективном пучке через уравнение теплового баланса.

, кДж/мі

где: - коэффициент сохранения тепла найденный ранее,

- энтальпия дымовых газов, кДж/мі, на входе во второй конвективный пучок, равняется энтальпии дымовых газов на выходе из первого конвективного пучка кДж/мі

- энтальпия дымовых газов, кДж/мі, на выходе из второго котельного пучка, значение находится из таблицы 2.2 при температуре на выходе из конвективного пучка принятой ранее єС

- присос воздуха в газоход второго конвективного пучка,

- энтальпия теоретически необходимого количества присасываемого воздуха в газо...


Подобные документы

  • Характеристика котла ДЕ-10-14ГМ. Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Коэффициент избытка воздуха. Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, водяного экономайзера.

    курсовая работа [267,4 K], добавлен 20.12.2015

  • Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.

    курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023

  • Характеристика котла ТП-23, его конструкция, тепловой баланс. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котельного агрегата и его коэффициент полезного действия. Расчет теплообмена в топке, поверочный тепловой расчёт фестона.

    курсовая работа [278,2 K], добавлен 15.04.2011

  • Краткое описание котла ДКВР-10. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет топки, определение температуры газов на выходе. Расчет ограждающей поверхности стен топочной камеры. Геометрические характеристики пароперегревателя.

    курсовая работа [381,0 K], добавлен 23.11.2014

  • Характеристика рабочих тел котельного агрегата. Описание конструкции котла и принимаемой компоновки, техническая характеристика и ее обоснование. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, определение расхода топлива.

    курсовая работа [173,6 K], добавлен 18.12.2015

  • Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, а также энтальпии воздуха. Тепловой баланс теплового котла. Расчет теплообменов в топке, в газоходе парового котла. Тепловой расчет экономайзера.

    курсовая работа [242,4 K], добавлен 21.10.2014

  • Описание парового котла. Состав и теплота сгорания топлива. Расчёт объемов и энтальпий воздуха, теплосодержания дымовых газов и продуктов сгорания, потерь теплоты и расхода топлива, топочной камеры, теплообмена в топке и конвективных поверхностей нагрева.

    курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015

  • Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.04.2012

  • Описание конструкции котла. Общие характеристики топлива; коэффициенты избытка воздуха. Расчет объемов продуктов сгорания, доли трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Тепловой расчет пароперегревателя, поверочный расчет водяного экономайзера.

    курсовая работа [364,8 K], добавлен 27.05.2015

  • Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания твердого топлива. Распределение тепловосприятий по поверхностям нагрева котла. Распределение по пароводяному тракту. Расчет трубчатого воздухоподогревателя. Тепловой баланс котла. Поверочный расчет ширм.

    курсовая работа [334,5 K], добавлен 23.11.2012

  • Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013

  • Конструкция и характеристики котла. Расчет объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива. Поверочный тепловой расчет водяного чугунного экономайзера, воздухоподогревателя, котельного пучка, камеры дожигания, фестона, топки.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.02.2015

  • Общая характеристика котла. Определение составов и объемов воздуха и продуктов сгорания по трактам. Расчет энтальпии дымовых газов. Тепловой баланс котельного агрегата. Основные характеристики экономайзера. Расчет конвективных поверхностей нагрева.

    курсовая работа [151,1 K], добавлен 27.12.2013

  • Описание конструкции котла и топочного устройства. Расчет объемов продуктов сгорания топлива, энтальпий воздуха. Тепловой баланс котла и расчет топочной камеры. Вычисление конвективного пучка. Определение параметров и размеров водяного экономайзера.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.01.2014

  • Расчетные характеристики топлива. Расчет теоретических объемов воздуха и основных продуктов сгорания. Коэффициент избытка воздуха и объемы дымовых газов по газоходам. Тепловой баланс котла и топки. Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева.

    контрольная работа [168,0 K], добавлен 26.03.2013

  • Назначение, конструкция и рабочий процесс котла парового типа КЕ 4. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котла и расход топлива. Тепловой расчет топочной камеры, конвективного пучка, теплогенератора, экономайзера.

    курсовая работа [182,6 K], добавлен 28.08.2014

  • Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016

  • Краткое описание котлового агрегата марки КВ-ГМ-6,5-150. Тепловой расчет котельного агрегата: расчет объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты и КПД-брутто. Схема гидравлическая принципиальная водогрейного котла, расход топлива.

    курсовая работа [584,3 K], добавлен 27.10.2011

  • Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания котельной установки. Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет поверхностей нагрева котла.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.05.2015

  • Описание конструкции и технических характеристик котельного агрегата ДЕ-10-14ГМ. Расчет теоретического расхода воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента избытка воздуха и присосов по газоходам. Проверка теплового баланса котла.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 23.01.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.