Тепловой расчет парогенератора VSP-1000
Проектно-экономические параметры парогенератора. Расчет горения топлива. Тепловой баланс парогенератора. Расчет конструктивных характеристик топки. Конструктивные размеры и характеристики конвективного пучка. Расчет теплообмена в поворотной камере.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.11.2015 |
| Размер файла | 774,8 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 молодежи и спорта Украины
ГВУЗ''Украинский Государственный Химико-Технологический Университет''
Кафедра энергетики
Курсовая работа
По дисциплине "Котельные установки"
"Тепловой расчет парогенератора VSP-1000"
Выполнил
Студентка гр.4-ЭТТ-59
Качан А.В.
Проверил
Бутенко И.Г.
Днепропетровск 2013
Содержание
- Введение
- 1. Проектно-экономические параметры парогенератора
- 2. Расчет горения топлива
- 3. Привязка расчета горения топлива к котлоагрегату
- 4. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
- 5. Расчет конструктивных характеристик топки
- 6. Поверочный расчет теплообмена в топке
- 7. Расчет теплообмена в поворотной камере
- 8. Конструктивные размеры и характеристики конвективного пучка
- 9. Поверочный расчет второй ступени конвективного пучка
- 10. Расчет теплообмена в поворотной камере
- 11. Поверочный расчет первой ступени конвективного пучка
- 12. Расчёт невязки теплового баланса парогенератора
- Вывод
- Литература
Введение
Жаротрубные котлы представляют собой цилиндрический барабан, внутри которого расположена одна или две жаровые трубы. Жаротрубные котлы в зависимости от направления потока газов, уровня воды, футеровки, гарнитуры могут быть и паровыми и водогрейными. На рис.1 приведена классическая конструкция двухжаротрубного парового котла.
Рис.1. Двухжаротрубный паровой котел.
Котел оборудован топками, расположенными внутри жаровых труб и предназначенными для сжигания в них твердого топлива. Образующиеся дымовые газы, выходя из жаровых труб (первые газоходы), попадают в поворотную камеру - 1, откуда по второму газоходу - 2 направляются к фронту котла, омывая поверхность нагрева, заштрихованную крестиками (разрез II-II). Далее через отверстие - 3 дымовые газы поступают из второго газохода в третий - 4, расположенный симметрично второму, и, омывая левую боковую поверхность (не заштрихованную), уходят в боров - 5. Котел установлен на трех чугунных опорах - 6, из которых две левые - подвижные, а крайняя правая - неподвижная. Во избежание деформаций при тепловых расширениях котел перемещается в левую сторону. Снаружи котел заключен в кирпичную обмуровку - 7, стянутую металлическим каркасом - 8. Для очистки котла от накипи используется люк 9, а для очистки котла от наружных загрязнений - лазы - 10.
К достоинствам жаротрубных котлов можно отнести большой водяной объем и развитое зеркало испарения, позволяющее использовать котлы при резко переменных нагрузках, когда вследствие большого объема воды котел одновременно играет роль аккумулятора.
К недостаткам жаротрубных котлов относят:
§ повышенную металлоемкость;
§ громоздкость (относительно низкие удельные показатели);
§ высокие напряжения, возникающие в продольном и поперечном сечениях барабана (то же, что и у цилиндрических котлов)
Тепловой расчет парогенератора VSP-1000
Расчетное задание: для выполнения теплового расчета парогенератора используем следующие данные:
Топливо - природный газ;
Паропроизводительность агрегата 10 т/ч;
Давление пара в барабане 1,3 МПа;
Температура насыщенного пара 130 ;
Температура питательной воды 60 ;
Температура уходящих газов 150 ;
Продувка 4%.
тепловой расчет парогенератор теплообмен
1. Проектно-экономические параметры парогенератора
Парогенератор VSP-1000. По данным расчетным характеристик камерных топок (табл. 4-3) и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах . Результаты расчетов сводим в таблицу 1.
Табл. 1-1 Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные значения избытка коэффициента воздуха в газоходах .
|
Участки газового тракта |
Дб |
||
|
Топка и фестон |
0 |
1,1 |
|
|
Поворотная камера |
0 |
1,1 |
|
|
Конвективный пучок (II ст.) |
0 |
1,1 |
|
|
Конвективный пучок (I ст.) |
0 |
1,1 |
2. Расчет горения топлива
Выполняем расчет горения природного газа и коксового газа. Данные расчета энтальпии в зависимости от температуры продуктов сгорания заносим в таблицу 1-2.
Состав природного газа в процентах:
|
СН4 |
С2Н6 |
С3Н8 |
С4Н10 |
С5Н12 |
N2 |
СО2 |
|||
|
92,8 |
3,9 |
1,0 |
0,4 |
0,3 |
1,5 |
0.05 |
100 |
37,3 |
= 358 СН4 + 636 С2Н6 + 913 С3Н8 + 1185 С4Н10 + 1462C5H10 =
= 35892,8 + 6363,9 + 913Ч1,0 + 1185Ч0,4 + 1462Ч0,3 = 37,30 МДж/м3
Теоретически необходимое количество воздуха при =1,1:
= 0,0476 (2СН4 + 3,5 С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 + 8С5Н12) =
= 0,0476Ч (2Ч92,8 + 3,5Ч3,9 + 5Ч1,0 + 6,5Ч0,4 + 3Ч0,3) = 9,96 м3/м3
Теоретические объёмы продуктов сгорания при =1:
VRO2=0,01 (CO2+CO+H2S+= =
(0,1+1*92,8+2*3,9+3*1+4*0,4+5*0,3) *0,01=1,068 м3/м3
=0,79*V0+0,01*N2=0,79*9,96+0,01*1,5=7,879м3/м3
=
0,01 (0,5*4*92,8+0,5*8*1+0,5*12*0,3+0,5*6*3,9+0,5*10*0,4+0,124*
*10) +0,0161*9,96=2,224м3/м3
Объём воздуха при >1:
V=*V0=1,1*9,96=10,95м3/м3
Объём двухатомных газов и водяных паров:
=7,879+ (1,1 - 1) *9,96=8,874м3/м3
=2,223+0,0161* (1,1-1) *9,96=
=2,239м3/м3
Суммарний объём дымовых газов при >1:
Vг=VRO2+VR2+VH2O=1,067+8,874+2,239=12,18м3/м3
Объёмные доли трехатомных газов:
rRO2 =VRO2/Vг=1,067/12,18=0,087
rH2O=VH2O/Vг=2,239/12,18=0,184
rn= rRO2+rH2O=0,087+0,184=0,271
Концентрация золы в дымовых газах:
г/м3
Приведенная величина уноса:
0,15
Так как приведенная величина уноса золы из топки 0,15<1,5%, то энтальпию золы в расчете не учитываем.
Коэффициент избытка воздуха для смеси:
1,25Ч0,5 + (1 - 0,5) Ч1,1 = 1,175
Удельные энтальпии определяем при 100 0С:
9,96*132 = 1314,06 кДж/кг
1,068*169 = 180,323 кДж/кг
7,88*130 = 1024,27 кДж/кг
2,224*151 = 335,673 кДж/кг
180,49 + 1024,4 + 335,2 = 1540,266 кДж/кг
1540,266 + (1,1 - 1) *1314,06 = 1701кДж/кг
Расчет энтальпий выполняем в таблице ниже при температурах от 100 до 2200°С.
|
Температура |
IB0, кДж/кг |
IRO20, кДж/кг |
IN20, кДж/кг |
IH2O0, кДж/кг |
Iг0, кДж/кг |
|
|
100 |
1314 |
180 |
1024 |
336 |
1540 |
|
|
200 |
2648 |
381 |
2049 |
676 |
3105 |
|
|
300 |
4012 |
596 |
3089 |
1029 |
4714 |
|
|
400 |
5396 |
824 |
4152 |
1392 |
6367 |
|
|
500 |
6809 |
1063 |
5232 |
1765 |
8059 |
|
|
600 |
8263 |
1304 |
6335 |
2150 |
9788 |
|
|
700 |
9746 |
1559 |
7454 |
2549 |
11562 |
|
|
800 |
11249 |
1818 |
8612 |
2968 |
13398 |
|
|
900 |
12752 |
2082 |
9794 |
3388 |
15263 |
|
|
1000 |
14295 |
2349 |
10983 |
3835 |
17168 |
|
|
1100 |
15878 |
2622 |
12173 |
4281 |
19076 |
|
|
1200 |
17461 |
2899 |
13355 |
4737 |
20991 |
|
|
1400 |
20667 |
3457 |
15829 |
5686 |
24972 |
|
|
1600 |
23922 |
4019 |
18303 |
6671 |
28994 |
|
|
1800 |
27167 |
4591 |
20816 |
7687 |
33095 |
|
|
2000 |
30502 |
5167 |
23353 |
8727 |
37248 |
|
|
2200 |
33837 |
5748 |
25922 |
9779 |
40949 |
Этот расчет горения топлива выполнен без привязки к котлоагрегату VSP-1000.
Далее приведены таблицы с помощью которых производиться привязка расчета горения топлива к конструктивным характеристикам котлоагрегата VSP-1000.
3. Привязка расчета горения топлива к котлоагрегату
Далее рассчитываем характеристику продуктов сгорания по газоходу с учетом присосов воздуха. Данные заносим в таблицу 1-3.
Таблица 1-3
|
Величины |
Топка |
Поворотная камера |
Конвективный пучок 2 ступени |
Конвективный пучок 1 ступени |
||
|
Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
||
|
м3/кг |
1,068 |
1,068 |
1,068 |
1,068 |
||
|
м3/кг |
8,874 |
8,874 |
8,874 |
8,874 |
||
|
м3/кг |
2,239 |
2,239 |
2,239 |
2,239 |
||
|
м3/кг |
12,18 |
12,18 |
12,18 |
12,18 |
||
|
- |
0,087 |
0,087 |
0,087 |
0,087 |
||
|
- |
0,184 |
0,184 |
0,184 |
0,184 |
||
|
- |
0,271 |
0,271 |
0,271 |
0,271 |
Табл. 1-4 Энтальпии продуктов сгорания в газоходах.
|
tєC |
I0г |
Участки газового тракту и коэффициента избытка воздуха |
|||
|
Топка |
|||||
|
I |
ДI |
||||
|
100 |
1314 |
1540 |
|||
|
200 |
2648 |
3105 |
|||
|
300 |
4012 |
4714 |
|||
|
400 |
5396 |
6367 |
|||
|
500 |
6809 |
8059 |
|||
|
600 |
8263 |
9788 |
|||
|
700 |
9746 |
11562 |
|||
|
800 |
11249 |
13398 |
14523 |
||
|
900 |
12725 |
15263 |
16535 |
||
|
1000 |
14295 |
17167 |
18596 |
||
|
1100 |
15878 |
19076 |
20664 |
||
|
1200 |
17461 |
20991 |
22737 |
||
|
1400 |
20666 |
24972 |
27038 |
||
|
1600 |
23922 |
28993 |
31385 |
||
|
1800 |
27167 |
33095 |
35812 |
||
|
2000 |
30502 |
37248 |
40298 |
||
|
2200 |
33837 |
40949 |
44333 |
4. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива
Тепловой баланс составлен в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q
определенной по формуле (3-1). [1]. Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива
за счет внешнего источника отсутствует, имеем = 0 и . Расчеты выполняем
в соответствии с табл.1-5. [1].
Таблица 1-5. Расчет теплового баланса парогенератора и величина расхода топлива.
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная ф-ла или способ опр. |
Единица |
Расчет |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Располагаемая теплота топлива |
37300 |
||||
|
Потери от хим. недожога |
По табл.4-5 |
% |
0,5 |
||
|
Потери от мех. недожога |
По табл.4-5 |
% |
0 |
||
|
Температура уходящих газов |
По заданию |
150 |
|||
|
Энтальпия уходящих газов |
По I-t диаграмме |
2552 |
|||
|
Температура воздуха в котельной |
По выбору |
30 |
|||
|
Энтальпия воздуха в котельной |
По I-t диаграмме |
510,3 |
|||
|
Потери теплоты с уходящими газами |
% |
||||
|
Потери теплоты от наружного охлаждения |
По рис.3-1 [1] |
% |
1,8 |
||
|
Сумма тепловых потерь |
% |
||||
|
К.П.Д. парогенератора |
% |
100-9.02=90.98 |
|||
|
Коэффициент сохранения теплоты |
- |
||||
|
Производительность парогенератора |
D |
По заданию |
кг/с |
||
|
Давление пара в барабане |
По заданию |
МПа |
1,3 |
||
|
Температура перегретого пара |
По заданию |
130 |
|||
|
Температура питательной воды |
По заданию |
60 |
|||
|
Удельная энтальпия перегретого пара |
По табл. VI-8 |
кДж/кг |
2726 |
||
|
Удельная энтальпия питательной воды |
По табл. VI-6 |
кДж/кг |
252,1 |
||
|
Значение продувки |
p |
По заданию |
% |
4 |
|
|
Полезно использованная теплота в агрегате |
кВт |
||||
|
Полный расход топлива |
B |
кг/с |
|||
|
Расчетный расход топлива |
р |
кг/с |
5. Расчет конструктивных характеристик топки
|
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная ф-ла или способ определения |
|||
|
Активный объем топочной камеры |
По конструктивным размерам |
9,31 |
|||
|
Тепловое напряжение топочной камеры: расчетное |
кВт/ |
||||
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
По конструктивным размерам |
26,42 |
Для проверки теплового баланса приступаем к поверочному расчету т/о.
6. Поверочный расчет теплообмена в топке
|
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности |
По конструктивным размерам |
26,42 |
|||
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
- // - |
26,42 |
|||
|
Полная площадь стен топочной камеры |
- // - |
26,42 |
|||
|
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности |
- |
||||
|
Эффективная толщина излучающего слоя пламени |
s |
м |
|||
|
Параметр учитывающий распределение температуры в топке |
М |
0,59-0,2 |
- |
||
|
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки |
По табл.4-5 |
- |
1,1 |
||
|
Присос воздуха в топке |
По табл.2-2 |
- |
0 |
||
|
Температура горячего воздуха |
По предварител. выбору |
30 |
|||
|
Энтальпия горячего воздуха |
По i-t диаграмме |
кДж/кг |
510,3 |
||
|
Энтальпия присосов воздуха |
- // - |
кДж/кг |
0 |
||
|
Количество теплоты вносимое в топку с воздухом |
кДж/кг |
||||
|
Полезное тепловыделение в топке |
кДж/кг |
||||
|
Адиабатическая температура горения |
По It-диаграмме |
1860 |
|||
|
Температура газов на выходе из топки |
По предварительному выбору |
1170 |
|||
|
Энтальпия газов на выходе из топки |
По It-диаграмме |
кДж/кг |
22168,57 |
||
|
Средняя суммарная теплоёмкость про-дуктов сгорания |
кДж/кг |
||||
|
Объёмная доля: водяных паров трёхатомных газов |
По табл.1-2 По табл.1-2 |
0,184 0,087 |
|||
|
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов |
0,184 + 0,087 = 0,271 |
||||
|
Произведение |
|||||
|
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами |
По форм.5-26 |
1/ (мЧ ЧМПа) |
8,594 |
||
|
Коэффициент ослабления лучей топочной средой |
k |
1/ (м* мПа) |
|||
|
Суммарная сила поглощения топочного объема |
ксв*ps |
ксв= (кнс+ксаж) *ps |
- |
||
|
Степень черноты факела |
аф |
По рис.5-4 или формуле 5-22 |
- |
0,235 |
|
|
Степень черноты топки |
ат |
По рис.5-3 или формуле 5-2 |
0,4 |
||
|
Тепловая нагрузка стен топки |
|||||
|
Температура газов на выходе из топки |
С |
1161 |
|||
|
Энтальпия газов на выходе из топки |
По -таблице или по -диаграмме |
кДж/кг |
21998 |
||
|
Общее тепловосприятие топки |
кДж/кг |
0,98? (37674,83-21998) =15362,7 |
|||
|
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей |
кВт/м2 |
После поверочного расчета теплоообмена в топке переходим к расчету теплообмена в поворотной камере.
7. Расчет теплообмена в поворотной камере
|
Величина |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
Единица |
Расчет |
|
|
Площадь пересечения для прохода газов |
Fгаз |
по конструктивным размерам |
м2 |
1,22 |
|
|
Объем поворотной камеры |
Vпк |
по конструктивным размерам |
м2 |
2,845 |
|
|
Полная площадь стен поворотной камеры |
Fст |
по конструктивным размерам |
м2 |
5,536 |
|
|
Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности |
Шср |
? |
|||
|
Эффективная толщина излуч. слоя пламени |
s |
м |
|||
|
Полная высота поворотной камеры |
Нпк |
по конструктивным размерам |
м |
1,439 |
|
|
Коэф. избытка воздуха на выходе из поворотной камеры |
пк |
Табл.1?1 |
? |
1,1 |
|
|
Температура газов на входе в поворотную камеру |
t/пк |
из расчета топки |
С |
1161 |
|
|
Энтальпия газов на входе в поворотную камеру |
I/пк |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
21998 |
|
|
Температура газов на выходе из поворотной камеры |
t // пк |
по выбору |
С |
940 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из поворотной камеры |
I // пк |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
17270 |
|
|
Средняя суммарная теплоем. продуктов сгорания |
Vccp |
||||
|
Тепло, которое может быть воспринято радиационными поверхностями поворотной камеры |
Q // p |
(t/пк - t // пк) * Vccp |
кДж/ м3 |
(1161 - 940) *21,39= =4727, 19 |
|
|
Коеф. загрязнения стен камеры |
?? |
табл.1-5 |
? |
1 - для газа |
|
|
Степень черноты огня |
а |
табл.1-5 |
? |
0,37 |
|
|
Обратная теплоотдача стен поворотной камеры |
? |
0 |
|||
|
Степень экранирования камеры |
? |
1 |
|||
|
Объемная доля: Водяных паров Трехатомных газов |
Табл.1?2 Табл.1?2 |
? ? |
0,184 0,087 |
||
|
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
rn |
? |
0,271 |
||
|
Произведение |
prns |
мМПа |
|||
|
Коэф. ослабления лучей трехатомными газами |
Кг |
Формула (5-26) |
1/ мМПа |
8,38 |
|
|
Коэф. ослабления лучей камерной средой |
К |
К = КГ*rn |
1/ мМПа |
8,38*0,271 = 2,27 |
|
|
Суммарная оптическая толщина газового потока |
kps |
kps |
? |
2,27·0,1·1,85=0,42 |
|
|
Степень черноты факела |
aф |
1 ? е? kps |
? |
1 ? е?0,42 = 0,34 |
|
|
Степень черноты поворотной камеры |
апк |
? |
|||
|
Тепловая нагрузка стен поворотной камеры |
qF |
кВт/м2 |
|||
|
Температура газов на выходе из поворотной камеры |
tпк |
формула 5-3 |
С |
938 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из поворотной камеры |
Iт |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
17233 |
|
|
Общее тепловосприятие поворотной камеры |
Qлпк |
ц (Iпк ? Iпк) |
кДж/ м3 |
0,98· (21998-17233) = =4669,7 |
|
|
Среднее удельное тепловое напряжение поверхностей поворотной камеры |
qсрл |
кВт/м2 |
|||
|
Разбежность тепловосприятий |
Q |
% |
8. Конструктивные размеры и характеристики конвективного пучка
|
Величина |
Обозначение |
Единица измерения |
Ступень |
||
|
первая |
вторая |
||||
|
Диаметры труб: внешний и внутренний |
d/dвн |
М |
70/64,2 |
60,3/54,5 |
|
|
Расположение труб |
? |
? |
шахматное |
||
|
Шаг труб: по ширине по высоте |
S1 S2 |
? ? |
0,09 0,09 |
0,08 0,08 |
|
|
Относительный шаг: по ширине по высоте |
S1/d S2/d |
? ? |
1,286 1,286 |
13,27 13,27 |
|
|
Площадь поверхности нагрева |
Н = nрdl |
м2 |
20,06 |
39,68 |
|
|
Площадь живого пересечения для прохода газов |
м2 |
0,175 |
0,29 |
||
|
Кол-во параллельно включенных труб (по воде) |
Z0 |
шт |
54 |
124 |
|
|
Площадь живого пересечения для прохода воды |
м2 |
5,61 |
11,86 |
9. Поверочный расчет второй ступени конвективного пучка
|
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Температура газов на входе в ступень |
t/г |
из расчета поворотной камеры |
938 |
||
|
Энтальпия газов на входе в ступень |
I/ |
из расчета поворотной камеры |
кДж/ м3 |
17233 |
|
|
Температура гоазов на выходе из ступени |
t // г |
по выбору |
578 |
||
|
Энтальпия газов на выходе из ступени |
I // |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
10224,82 |
|
|
Суммарное тепловосприятие ступени |
Qг |
кДж/ м3 |
6868,02 |
||
|
Температура воды на входе в ступень |
t/ |
по предыдущим расчетам топки |
60 |
||
|
Удельная энтальпия воды на входе в ступень |
i/ |
кДж/кг |
252,1 |
||
|
Температура пара на выходе из ступени |
t // |
по выбору |
130 |
||
|
Удельная энтальпия пара на выходе из ступени |
i // |
по предыдущим расчетам |
кДж/кг |
2726 |
|
|
Средняя температура рабочего тела |
для паросоздающих пов-тей равняется т-ре насыщ. воды |
130 |
|||
|
Наибольшая разница температур между средами |
t/г - t // |
938 - 130 = 808 |
|||
|
Наименьшая разница температур между средами |
t // г - t/ |
578 - 60 = 518 |
|||
|
Отношение |
- |
808/518 = 1,56 |
|||
|
Температурный напор |
652 |
||||
|
Средняя температура газов |
0,5 (t/г+t // г) |
0,5 (938+578) = 758 |
|||
|
Средняя скорость пара в ступени |
м/с |
||||
|
Расчетная температура пара |
tп |
||||
|
Удельній об'їм пара |
по табл. VI-8 |
0,077 |
|||
|
Средняя скорость пара |
м/с |
||||
|
Кинематическая вязкость |
по табл. VI |
83,3*10-6 |
|||
|
Критерий Рейнольдса |
Re |
- |
|||
|
Кретерий Нусельта |
Nu |
- |
|||
|
Коэффициент теплопроводности |
табл.8 |
0,0708 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|||||
|
Коэф. исп-я пов-ти |
табл.6-3 |
- |
0,85 |
||
|
Коэффициент теплопередачи |
К |
0,85*62,18 = 52,853 |
|||
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/м3 |
||||
|
Расхождение расчетных тепловосприятий |
% |
10. Расчет теплообмена в поворотной камере
|
Величина |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
Единица |
Расчет |
|
|
Площадь пересечения для прохода газов |
Fгаз |
по конструктивным размерам |
м2 |
1,22 |
|
|
Объем поворотной камеры |
Vпк |
по конструктивным размерам |
м2 |
2,845 |
|
|
Полная площадь стен поворотной камеры |
Fст |
по конструктивным размерам |
м2 |
5,536 |
|
|
Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности |
Шср |
? |
|||
|
Эффективная толщина излуч. слоя пламени |
s |
м |
|||
|
Полная высота поворотной камеры |
Нпк |
по конструктивным размерам |
м |
1,439 |
|
|
Коэф. избытка воздуха на выходе из поворотной камеры |
пк |
Табл.1?1 |
? |
1,1 |
|
|
Температура газов на входе в поворотную камеру |
t/пк |
из расчета топки |
С |
578 |
|
|
Энтальпия газов на входе в поворотную камеру |
I/пк |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
10224,82 |
|
|
Температура газов на выходе из поворотной камеры |
t // пк |
по выбору |
С |
470 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из поворотной камеры |
I // пк |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
8215,6 |
|
|
Средняя суммарная теплоем. продуктов сгорания |
Vccp |
||||
|
Тепло, которое может быть воспринято радиационными поверхностями поворотной камеры |
Q // p |
(t/пк - t // пк) * Vccp |
кДж/ м3 |
(578 - 470) *18,6= =2008,8 |
|
|
Коеф. загрязнения стен камеры |
?? |
табл.1-5 |
? |
1 - для газа |
|
|
Степень черноты огня |
а |
табл.1-5 |
? |
0,37 |
|
|
Обратная теплоотдача стен поворотной камеры |
? |
0 |
|||
|
Степень экранирования камеры |
? |
1 |
|||
|
Объемная доля: Водяных паров Трехатомных газов |
Табл.1?2 Табл.1?2 |
? ? |
0,184 0,087 |
||
|
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
rn |
? |
0,271 |
||
|
Произведение |
prns |
мМПа |
|||
|
Коэф. ослабления лучей трехатомными газами |
Кг |
Формула (5-26) |
1/ мМПа |
11,03 |
|
|
Коэф. ослабления лучей камерной средой |
К |
К = КГ*rn |
1/ мМПа |
11,03*0,271 = 2,99 |
|
|
Суммарная оптическая толщина газового потока |
kps |
kps |
? |
2,99·0,1·1,85=0,55 |
|
|
Степень черноты факела |
aф |
1 ? е? kps |
? |
1 ? е?0,55 = 0,415 |
|
|
Степень черноты поворотной камеры |
апк |
? |
|||
|
Тепловая нагрузка стен поворотной камеры |
qF |
кВт/м2 |
|||
|
Температура газов на выходе из поворотной камеры |
tпк |
формула 5-3 |
С |
467 |
|
|
Энтальпия газов на выходе из поворотной камеры |
Iт |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
8163,16 |
|
|
Общее тепловосприятие поворотной камеры |
Qлпк |
ц (Iпк ? Iпк) |
кДж/ м3 |
0,98· (10224,82-8163,16) = =2020,43 |
|
|
Среднее удельное тепловое напряжение поверхностей поворотной камеры |
qсрл |
кВт/м2 |
|||
|
Разбежность тепловосприятий |
Q |
% |
11. Поверочный расчет первой ступени конвективного пучка
|
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Температура газов на входе в ступень |
t/г |
из расчета поворотной камеры |
467 |
||
|
Энтальпия газов на входе в ступень |
I/ |
из расчета поворотной камеры |
кДж/ м3 |
8163,16 |
|
|
Температура гоазов на выходе из ступени |
t // г |
по выбору |
350 |
||
|
Энтальпия газов на выходе из ступени |
I // |
по iх таблице |
кДж/ м3 |
5967,5 |
|
|
Суммарное тепловосприятие ступени |
Qг |
кДж/ м3 |
2151,75 |
||
|
Температура воды на входе в ступень |
t/ |
по предыдущим расчетам топки |
60 |
||
|
Удельная энтальпия воды на входе в ступень |
i/ |
кДж/кг |
252,1 |
||
|
Температура пара на выходе из ступени |
t // |
по выбору |
130 |
||
|
Удельная энтальпия пара на выходе из ступени |
i // |
по предыдущим расчетам |
кДж/кг |
2726 |
|
|
Средняя температура рабочего тела |
для паросоздающих пов-тей равняется т-ре насыщ. воды |
130 |
|||
|
Наибольшая разница температур между средами |
t/г - t // |
467 - 130 = 337 |
|||
|
Наименьшая разница температур между средами |
t // г - t/ |
350 - 60 = 290 |
|||
|
Отношение |
- |
337/290 = 1,16 |
|||
|
Температурный напор |
316,67 |
||||
|
Средняя температура газов |
0,5 (t/г+t // г) |
0,5 (467+350) = 408,5 |
|||
|
Средняя скорость пара в ступени |
м/с |
||||
|
Расчетная температура пара |
tп |
||||
|
Удельній об'їм пара |
по табл. VI-8 |
0,077 |
|||
|
Средняя скорость пара |
м/с |
||||
|
Кинематическая вязкость |
по табл. VI |
39,29*10-6 |
|||
|
Критерий Рейнольдса |
Re |
- |
|||
|
Кретерий Нусельта |
Nu |
- |
|||
|
Коэффициент теплопроводности |
табл.8 |
0,0451 |
|||
|
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|||||
|
Коэф. исп-я пов-ти |
табл.6-3 |
- |
0,85 |
||
|
Коэффициент теплопередачи |
К |
0,85*77,49 = 65,86 |
|||
|
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/м3 |
||||
|
Расхождение расчетных тепловосприятий |
% |
12. Расчёт невязки теплового баланса парогенератора
|
Величина |
Величина |
Расчёт |
|||
|
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
|
Расчётная температура горячего воздуха |
Из расчёта |
єС |
30 |
||
|
Энтальпия горячего воздуха при расчётной температуре |
То же |
кДж/кг |
38,8... |
Подобные документы
Проектно-экономические параметры парогенератора. Привязка расчета горения топлива к котлоагрегату. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Расчет характеристик топки, площади поверхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки.
курсовая работа [444,2 K], добавлен 03.01.2011Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристика топки. Тепловой расчет парогенератора типа ТП-55У. Определение фестона, перегревателя и хвостовых поверхностей. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 25.08.2014Тепловой расчет парогенератора: топливо, воздух, продукты сгорания. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя и испарительного пучка. Аэродинамический расчет топки и самотяги дымовой трубы. Выбор дымососа и вентилятора.
курсовая работа [166,5 K], добавлен 16.03.2012Энтальпия воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет фестона, перегревателя, испарительного пучка и хвостовых поверхностей. Определение теплообмена в топке.
курсовая работа [541,4 K], добавлен 25.06.2013Пересчет состава и теплоты сгорания топлива. Тепловой баланс парогенератора. Предварительная расчетная схема и конструктивные размеры топки. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения. Характеристики и расчет экономайзера.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.05.2016Уравнения теплового баланса для парогенератора при прямоточной схеме генерации пара. Выбор скоростей и расчет трубного пучка. Расчет толщины трубки и геометрии межтрубного пространства. Тепловой расчет и расчет на прочность элементов парогенератора.
контрольная работа [211,0 K], добавлен 04.01.2014Уравнение теплового и материального баланса парогенератора ПГВ-1000, его тепловая диаграмма. Расчет коэффициента теплоотдачи и площади нагрева парогенератора. Конструктивный и гидродинамический расчет элементов парогенератора, определение их прочности.
курсовая работа [228,8 K], добавлен 10.11.2012Действительное количество воздуха и продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива. Основные конструктивные характеристики топки. Расчет теплообмена, фестона, пароперегревателя, хвостовых поверхностей и невязки теплового баланса.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 24.10.2013Котел с естественной циркуляцией, однобарабанный, однокорпусный, закрытой П-образной компоновки. Определение объемов дымовых газов и их энтальпий. Тепловой баланс парогенератора. Конструктивные характеристики топки. Расчет впрыскивающих пароохладителей.
курсовая работа [509,0 K], добавлен 04.11.2015Тепловой баланс котельного агрегата, расчет теплообмена в топке и теплообмена пароперегревателя. Теплосодержание газов на входе и выходе, коэффициент теплоотдачи конвекцией. Расчет водяного экономайзера, воздухоподогревателя, уточнение теплового баланса.
практическая работа [270,8 K], добавлен 20.06.2010Тепловой расчет промышленного парогенератора БКЗ-75-39 ФБ при совестном сжигании твердого и газообразного топлива. Выбор системы пылеприготовления и типа мельниц. Поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла. Определение невязки теплового баланса.
курсовая работа [413,3 K], добавлен 14.08.2012Теплотехнические характеристики в номинальном режиме и конструкция парогенератора ПГВ-10006 тепловая мощность, расход теплоносителя; выбор материалов. Тепловой расчет экономайзерного участка; площадь теплопередающей поверхности; гидравлический расчет.
курсовая работа [675,8 K], добавлен 05.08.2012Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Расчет режимных и конструктивных характеристик ступеней сепарации пара. Определение толщины стенки коллектора на периферийном участке. Гидравлический расчет первого контура.
курсовая работа [456,5 K], добавлен 13.11.2012Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011Основные цели поверочного расчета. Предназначение котельного агрегата БКЗ 210-140. Тепловой расчет парогенератора: анализ пароперегревателя, фестона, перегревателя, сущность конструктивных размеров воздухоподогревателя. Анализ дымососа и вентилятора.
курсовая работа [207,7 K], добавлен 12.03.2012Теплообмен со стороны теплоносителя. Основные конструктивные характеристики пучка теплообменных труб парогенератора АЭС. Массовая скорость рабочего тела. Поверочный расчет толщины трубки поверхности нагрева. Расчет сферических камер раздачи теплоносителя.
курсовая работа [303,5 K], добавлен 10.11.2012Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Расчет среднего угла навивки труб поверхности нагрева. Основные конструкционные характеристики пучка теплообменных труб. Прочностной расчет элементов парогенератора.
курсовая работа [642,4 K], добавлен 10.11.2012Характеристика парового котла как основного агрегата тепловой электростанции. Основное и вспомогательное оборудование котельной установки, системы автоматизации и рациональное использование топлива. Расчет парогенератора ГМ-50-1 по жидкому топливу.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 04.11.2009Предназначение и конструктивные особенности ядерного энергетического реактора ВВЭР-1000. Характеристика и основные функции парогенератора реактора. Расчет горизонтального парогенератора, особенности гидравлического расчета и гидравлических потерь.
контрольная работа [185,5 K], добавлен 09.04.2012Описание принципиальной тепловой схемы энергоустановки. Тепловой баланс парогенератора, порядок и принципы его составления. Параметры пара в узловых точках тепловой схемы. Расчет теплоты и работы цикла ПТУ, показателей тепловой экономичности энергоблока.
курсовая работа [493,1 K], добавлен 22.09.2011
