Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14
Оценка объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов. Тепловой баланс котельного агрегата. Определение теплообмена в топке и расхода топлива. Тепловые расчеты водяного экономайзера, 1-го и 2-го конвективного пучка. Невязка баланса котла.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2016 |
| Размер файла | 169,4 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/
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ парового КОТЛА ДЕ-10-14
Задание на проектирование
Произвести поверочный тепловой расчет парового котла ДЕ-10-14.
Характеристика котла ДЕ 10-14.
1. Номинальная паровая производительность Dном=9,8 т/ч= 2,72 кг/с;
2. Температура питательной воды tпв= 100С;
3. Давление питательной воды рпв=1,4 МПа;
4. Топливо - природный газ.
Характеристики топлива: СН 4 = 78,2 %, С 2Н 6 = 4,4 %, С 3Н 8 = 2,2 %, С 4Н 10 = 0,7 %, С 5Н 12 = 0,2 %, СО 2 = 0.1 %, N2 = 14,2 %
5. Низшая теплота сгорания = 34,16 МДж/м 2.
6. Процент продувки 7 %.
7. Топка имеет металлическую наружную обшивку и обмуровку.
В таблице 1.1 приведены основные характеристики котла.
Таблица 1
|
Параметры |
Обозначение |
Для котла ДЕ 10-14 ГМ |
|
|
Размеры топочной камеры по осям труб, м: глубина ширина средняя высота |
4,3 1,75 2,4 |
||
|
Объем топки с камерой догорания, м 3 |
VT |
18,1 |
|
|
Поверхность нагрева, м 2 |
|||
|
· лучевоспринимающая |
Нл |
39,9 |
|
|
· конвективная |
Нк |
131,6 |
|
|
Наружный диаметр и толщина труб, мм |
|||
|
· экрана |
dэ |
51*2,5 |
|
|
· конвективного пучка |
dкп |
61*2,5 |
|
|
· экономайзера |
dэк |
76*8 с ребрами 150*150 |
|
|
Шаг труб, мм |
|||
|
· экранов |
Sэ |
50 |
|
|
· конвективного пучка, продольный |
S1 |
90 |
|
|
· конвективного пучка, поперечный |
S2 |
110 |
Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов
Теоретический объем воздуха. Теоретический объем воздуха , м3/нм3, необходимый для сжигания 1 нм 3 топлива при =1 и нормальных физических условиях (t=0 С, р=101325 Па), определяем по формуле (4-13) [1], (2.9) [2]:
=.
Теоретические объемы продуктов сгорания. Теоретические объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (б = 1) определяется по следующим формулам:
· теоретический объем азота:
· объем трехатомных газов:
· теоретический объем водяных паров:
где dГ.TЛ - влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м 3 сухого воздуха, г/м 3, принимаем равным 0.
Теоретический объём продуктов сгорания:
= ++=10.195.
Коэффициент избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для камерной топки принимаем по таблице П 2.
При сжигании газообразного топлива:
- коэффициент избытка воздуха на выходе из топки
- величина присосов воздуха
;
Коэффициенты избытка воздуха за поверхностями нагрева:
- за первым конвективным пучком
- за вторым конвективным пучком
- за водяным экономайзером
Определяем средние коэффициенты избытка воздуха по газоходу для каждой поверхности нагрева, по формуле:
,
для топочной камеры
,
для 1 конвективного пучка
,
для 2 конвективного пучка
,
для водяного экономайзера
.
Объёмы продуктов сгорания. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и по газоходам котла представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов
|
= 8.99 м 3/нм 3; = 7.24 м 3/нм 3; = 0.975 м 3/нм 3; = 1.98 м 3/нм 3; = 10.195 м 3/нм 3 |
|||||
|
Величина и расчетная формула |
Газоход |
||||
|
топка |
1 кон. пучок |
2 кон. пучок. |
экономайзер |
||
|
1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева =т+ УДi |
1,1 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
|
|
2. Средний коэффициент из-бытка воздуха в поверхности нагрева ср=(+)/2 |
1,065 |
(1,1+1,15) /2= 1,125 |
(1,15++1,25)/2= =1,2 |
(1,25++1,35)/2= =1,3 |
|
|
3. Объём водяных паров, м 3/кг = +0,0161(ср-1)• |
1.990 |
1.998 |
2.01 |
2.02 |
|
|
4. Полный объём газов, м 3/кг VГ= +1,0161(ср-1)• |
10.79 |
11.34 |
12.02 |
12.94 |
|
|
5. Объёмная доля водяных паров =/VГ |
0.184 |
0.176 |
0.167 |
0.156 |
|
|
6. Объёмная доля трехатомных газов =/VГ |
0.090 |
0.086 |
0.081 |
0.075 |
|
|
6. Доля трёхатомных газов и доля водяных паров rП= + |
0.274 |
0.262 |
0.248 |
0.231 |
Энтальпии теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания. Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания и , определяем по табл. табл. п. 4.2. Энтальпию продуктов сгорания НГ, кДж/кг, при коэффициенте избытка воздуха 1 определяем по формуле.
Результаты расчета энтальпий продуктов сгорания при действительных избытках воздуха в газоходах приведены в таблице 2.2.
Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива
Тепловой баланс котельного агрегата. Составление теплового баланса котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом, и суммой полезно использованного тепла и тепловых потерь. На основании теплового баланса вычисляются КПД котла и необходимый расход топлива.
Таблица 2.2. Энтальпии продуктов сгорания, кДж/кг (H- - таблица)
|
Поверхность нагрева |
",С |
, кДж/кг |
, кДж/кг |
, кДж/кг |
НГ=+ +(?1), кДж/кг |
НГ, кДж/кг |
|
|
Топочная камера |
2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 |
37699,97 33848,35 30129,21 26402,80 22673,74 19180,83 15640,50 12200,94 |
29963,67 26970,00 24062,63 21173,25 18300,04 15469,99 12684,89 9960,92 |
2994 2907 2889 2873 2830 2785 2724 |
40696,34 36545,35 32535,47 28520,13 24503,74 20727,83 16908,99 13197,03 |
4151 4010 4015 4017 3778 3819 3711 |
|
|
1-й конвективный пучок |
1000 800 600 400 200 |
15640,50 12200,94 8927,13 5811,00 2836,68 |
12684,89 9960,92 7325,05 4782,68 2351,78 |
2724 2636 2542 2431 |
17543,23 13695,08 10025,89 6528,40 3189,45 |
3848 3670 3497 3339 |
|
|
2-й конвективный пучок |
800 600 400 200 |
12200,94 8927,13 5811,00 2836,68 |
9960,92 7325,05 4782,68 2351,78 |
2636 2642 2431 |
14691,17 10758,39 7006,67 3424,63 |
3933 3752 3582 |
|
|
Водяной экономайзер |
600 400 200 100 |
8927,13 5811,00 2836,68 1314,77 |
7325,05 4782,68 2351,78 1169,60 |
2542 2431 1182 |
1149,90 7484,94 3659,80 1724,13 |
4006 3825 1936 |
Располагаемое тепло QРР на 1 м 3 газообразного топлива, кДж/м 3, для котла ДЕ 10-14 определяется по формуле:
= 103 = 34.16*103=34160 кДж/м 3.
Расчёт потерь тепла с уходящими газами. Потери тепла с уходящими газамиq2, %, определяется по формуле:
где - энтальпия уходящих газов, кДж/м3, при соответствующем коэффициенте избытка воздуха
Температуру уходящих газов принимаем равной tyx=125С.
Энтальпию уходящих газов определяем по таблице 2.2
=2208 кДж/м 3.
Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, кДж/м 3, определяется по формуле:
.
где - теплоемкость воздуха, равная 1.3408 кДж/м 3 оС;
- температура воздуха, принимаем равной 30;
VO- теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м 3 топлива при (см. п. 1.1), VO =8,99 м 3/м 3.
= 1.3408· 30· 8,99= 361,1 кДж/м 3.
- потеря тепла от механической неполноты сгорания, равна нулю для газообразного топлива.
Потеря тепла с уходящими газами
.
Расчёт потерь тепла от химической неполноты сгорания и наружного охлаждения. Для газообразного топлива потеря теплоты от химической неполноты сгорания q3, %, принимаем равной 0,3 % по таблице П 5.
Потерю теплоты от наружного охлаждения для номинальной нагрузке котла определяем по рисунку П 1,
Коэффициент полезного действия котла. Коэффициент полезного действия котла определяется по формуле:
Коэффициент сохранения тепла ц находится по формуле:
.
Расход топлива. Расход топлива B, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла определяем по формуле (5-19) [1]; (3.14) [2].
,
где - количество выработанного насыщенного пара, отданного помимо пароперегревателя с энтальпией ;
- энтальпия насыщенного пара, определяемая по давлению в барабане котла по таблице П 6.
- энтальпия котловой воды, определяется по таблице П 6 при давлении в барабане котла,
- энтальпия питательной воды на входе в водяной экономайзер, определяется по таблице П 7 при температуре 100 С,
- расход воды на продувку котла, кг/с, определяется по соотношению:
где - непрерывная продувка котла (по заданию).
Рассчитываем расход топлива на котёл.
Расчет теплообмена в топке
Проводим поверочный тепловой расчет топки, заключающийся в определении температуры газов на выходе из топки для существующей конструкции топки котла.
Характеристики топочной камеры принимаем из таблицы 4.1.
Температура газов на выходе из топки определяется по формуле:
Рассчитываем параметры, входящие в формулу для расчёта температуры на выходе из топки. Некоторые из этих параметров зависят от температуры на выходе из топки. Поэтому в начале расчёта задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки , а затем рассчитывают её значение. Принятое и расчётное значение не должны отличаться более чем на .
Расчёт параметров, входящих в формулу для расчета температуры газов на выходе их топки котла.
Определение адиабатической температуры горения. Адиабатическая температура горения, С определяется по полезному тепловыделению в топке, при избытке воздуха на выходе из топки
Полезное тепловыделение в топке (для расчета и ) складывается из располагаемой теплоты топлива за вычетом топочных потерь и теплоты воздуха:
где - располагаемое тепло топлива, кДж/м 3;
, , - потери тепла от химической и физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака;
- теплота, вносимая воздухом в топку, кДж/м 3, определяется по соотношению:
,
где - энтальпия воздуха и присосов холодного воздуха извне.
При сжигании газа потери тепла от физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака равны нулю.
Полезное тепловыделение в топке:
По вычисленному значению , по таблице 4.3 интерполяцией определяем .
Адиабатическая температура горения определится по формуле
.
Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания определяем по формуле (7.7) [2].
Предварительно принимаем температуру газов на выходе из топки
где - адиабатическая температура горения, соответствует условию, что все полезное тепловыделение воспринимается продуктами сгорания (отсутствуют тепловых потерь топки),
- энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, соответствующая принятой выше температуре равной определяется из таблицы 2.2
.
Определение параметра М. Параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.
Он зависит от вида топлива и способа его сжигания. Для случая сжигания газа параметр М определяется по формуле [4]
- отношение высоты расположения осей горелок (от пола топки) к общей высоте (от пола топки до середины выходного окна из топки):
.
Параметр М равен:
Коэффициент теплового излучения топочной камеры. Коэффициент теплового излучения топочной камеры т введен вместо применявшейся ранее степени черноты топки т. Он является радиационной характеристикой излучающего тела и зависит только от его физических свойств и температуры.
Поглощательная способность (степень черноты) т характеризует степень поглощения падающего излучения и дополнительно зависит от спектра этого излучения. Для серых и черных тел эти два коэффициента т и т численно равны. Для определения температуры газов на выходе из топки рассчитывают коэффициент теплового излучения топки т, который определяется коэффициентом излучения газового факела ф, заполняющего топочный объем и тепловой эффективностью экранных поверхностей ср.
Поглощательная способность рассчитывается по формуле (4.36) [2].
где - коэффициент излучения газового факела;
- коэффициент тепловой эффективности экранных поверхностей.
Коэффициент излучения газового факела ф зависит от температуры газов на выходе из топки (от абсолютной температуры газов на выходе из топки). Коэффициент теплового излучения газового факела определяется по формуле (4.42) [2].
,
где ,- коэффициента теплового излучения светящейся части факела и несветящихся газов;
- коэффициент, определяющий долю топочного объёма, заполненного светящимся пламенем, находится по таблице П 8,
Коэффициент находят по соотношению:
,
где - оптическая толщина поглощения топочной среды;
- коэффициент ослабления (поглощения) лучей топочной средой, 1/(м •МПа);
- давление газов в топочной камере, МПа, для топок, работающих под разрежением и с наддувом не более 5 кПа, принимают
- эффективная толщина излучающего слоя продуктов сгорания, рассчитывается по формуле (6-07) [1].
где - объём топочной камеры, м 3;
? полная поверхность окружающих стен топки, м2, определяется по конструктивным данным котла.
По формуле (6-13) [1] или (4.40) [2] определяем коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.
,
где - абсолютная температура газов на выходе из топки, К;
,
- объемная доля трехатомных газов, принимается по табл. 4.2 настоящего расчета.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
Коэффициент равен
Коэффициент определяется также по соотношению:
в этой формуле полагается, что
,
где - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, образующимися в ядре факела при сжигании газа, который определяется по соотношению:
,
где - соотношение между содержанием углерода и водорода в рабочей массе топлива, определяется по соотношению:
.
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами равен:
.
Коэффициент равен:
.
Коэффициент теплового излучения газового факела:
.
Коэффициент тепловой эффективности экранов топки определяется как произведение условного коэффициента загрязнения на угловой коэффициент экрана:
,
где- условный коэффициент загрязнения поверхности нагрева, определяется по таблице П 9,
- угловой коэффициент экрана, определяется по формуле:
.
Коэффициент тепловой эффективности экранов топки равен:
.
Степень черноты топки:
.
Действительная температура газов на выходе из топки:
Полученное значение сравниваем с предварительно принятым значением . Расхождение не превышает
Принимаем температуру газов на выходе из топки .
Рассчитываем энтальпию газов на выходе из топки, используя данные таб. 4.3:
Количество тепла, воспринятого в топке:
Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева:
Расчетное тепловое напряжение топочного объема:
Тепловой расчёт топки закончен.
Тепловой расчет 1-го конвективного пучка
Поверочный тепловой расчёт конвективного пучка сводится к определению количества тепла, воспринимаемого пучком. Количество теплоты, воспринимаемое конвективным пучком, рассчитывается по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи. Результаты расчётов сравниваются, если расхождение результатов расчётов по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи не превышает 5 %, то расчёт считается выполненным.
Из справочной литературы и с чертежа парового котла в таблицу 4.4 заносятся конструктивные основные характеристики газохода. [5,4].
Из расчета топки известными являются температура и энтальпия газов перед первым конвективным пучком.
Температура обогреваемой среды постоянна и равна температуре кипения при давлении в барабане котла.
Конвективная поверхность котла состоит из двух газоходов. Сначала выполняется расчет первого газохода, затем по аналогии - второго газохода.
При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода.
При расчете первого конвективного пучка принимаем для газохода температуру газов на выходе из него - и
Два варианта расчёта ведём параллельно.
После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определяем графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса и теплопередачи при двух ранее принятых температурах или по формуле (см. раздел 3).
Таблица 4.4
|
Параметры |
Обозначение |
Для котла ДЕ 10-14 ГМ |
||
|
1-й кон.пуч. |
2-й кон.пуч. |
|||
|
Поверхность нагрева 1-го газохода, м 2 |
58,84 |
58,84 |
||
|
Число труб по ходу газов |
40 |
40 |
||
|
Живое сечение для прохода газов, м 2 |
0,72 |
0,43 |
||
|
Наружный диаметр труб, мм |
51 |
51 |
||
|
Шаг труб, мм |
||||
|
· конвективного пучка, продольный |
90 |
90 |
||
|
· конвективного пучка, поперечный |
110 |
110 |
||
|
Расположение труб |
Коридорное |
Температура газов на входе в 1-й конвективный пучок - (из расчёта топки).
Энтальпия продуктов сгорания на входе в 1-й конвективный пучок -
Температура газов на выходе из 1-го конвективного пучка:
- 1-й вариант
- 2-й вариант
Энтальпия, соответствующая этим температурам:
- 1-й вариант -
- 2-й вариант -
Теплота, отданная дымовыми газами в 1-м конвективном пучке, определяется по соотношению:
,
где - коэффициент сохранения теплоты равен 0,982 (определён в разделе 4.2), тепловой баланс котельный экономайзер
где - присосы воздуха в поверхности. По таблице 4.2, ;
- энтальпия присасываемого воздуха, определяется по табл. 4.3 по температуре холодного воздуха энтальпия холодного воздуха:
- 1-й вариант:
- 2-й вариант:
Температура насыщения воды при давлении в барабане котла определяется по таблице П 6,
Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле:
,
где - большая разность температур сред;
- меньшая разность температур сред.
1-й вариант:
2-й вариант:
Средняя температура газов:
;
1-й вариант
2-й вариант
Скорость газов определяется по формуле:
,
где: - объем газов на 1 кг топлива, определяется по табл. 4.2 (;
fг - живое сечение для прохода газов определяется по табл. 4.4.
1-й вариант
2-й вариант
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рис. П 2.
,
где - коэффициент теплоотдачи конвекцией.
1-й вариант
при и
2-й вариант
при и
Относительные продольные и поперечные шаги:
, ;
, .
По их значениям определяются следующие поправки:
- поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ;
- поправка на компоновку пучка .
Поправка на влияние физических параметров среды определяется по доле водяных паров и средней температуре газов,
1-й вариант -
2-й вариант -(размер обозначений)
Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
1-й вариант
2-й вариант
Эффективная толщина излучающего слоя:
;
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами. Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина:
,
где - доля трехатомных газов и водяных паров, определяется по табл. 4.2;
- давление продуктов сгорания, принимается равным 0,1 МПа для котлов, работающих под разряжением. (размер обозначений).
По рис. П 3 определяется коэффициент ослабления лучей трехатомными газами при температуре среды на выходе из поверхности нагрева:
- при ,
- при .
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7-36 [1]).
Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания:
;
1-й вариант:
2-й вариант:
Коэффициент теплового излучения газовой среды:
;
1-й вариант:
2-й вариант:
Температура наружной поверхности загрязнённой стенки:
где (таблица П 11).
Температура наружной поверхности загрязнённой стенки:
.
Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания:
,
где - коэффициент теплоотдачи излучением. Находится по рис. П 4.
1-й вариант:
Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен .
2-й вариант:
Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен .
Коэффициент теплопередачи:
,
где - коэффициент тепловой эффективности, определяется по табл. П 10
1-й вариант:
.
2-й вариант:
Тепло, воспринятое первым конвективным пучком, по условию теплопередачи:
.
1-й вариант:
2-й вариант:
Расчётное значение искомой конечной температуры определим по соотношению:
.
Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 1-го конвективного пучка.
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 1-го конвективного пучка
Тепловосприятие 1-го конвективного пучка по балансу
.
Тепловой расчет 2-го конвективного пучка
Для второго конвективного пучка аналогично предыдущему расчёту принимаем на выходе из него температуру продуктов сгорания равной:
1-й вариант
2-й вариант
Энтальпия, соответствующая этим температурам:
- 1-й вариант -
- 2-й вариант -
Теплота, отданная дымовыми газами во 2-м конвективном пучке, определяется по соотношению:
,
где - коэффициент сохранения теплоты равен 0,988 (из расчёта топки);
где - присосы воздуха в поверхности. По таблице 1,
- энтальпия присасываемого воздуха, определяется по табл. 4.3 по температуре холодного воздуха энтальпия холодного воздуха кДж/м 3.
- 1-й вариант:
- 2-й вариант:
Температура насыщения воды при давлении в барабане котла по таблице
Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле:
,
где - большая разность температур сред;
- меньшая разность температур сред.
1-й вариант:
2-й вариант:
Средняя температура газов:
;
1-й вариант
2-й вариант
Скорость газов определяется по формуле:
,
где - объем газов на 1 кг топлива, определяется по табл. 4.2 (м 3/кг),
- живое сечение для прохода газов определяется по табл. 4.4
1-й вариант
2-й вариант
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рис. П 1.
,
где - коэффициент теплоотдачи конвекцией.
1-й вариант
при и
В
2-й вариант
при и
Относительные продольные и поперечные шаги:
, ;
, .
По их значениям определяются следующие поправки:
- поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ;
- поправка на компоновку пучка .
Поправка на влияние физических параметров среды () определяется по доле водяных паров и средней температуре газов,
1-й вариант -
2-й вариант -
Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
1-й вариант
2-й вариант
Коэффициент теплопередачи:
,
где - коэффициент тепловой эффективности, определяется по табл. П 10
- коэффициент теплоотдачи излучением, для трубного пучка, расположенного за пучком равен нулю 0.
Коэффициент теплопередачи равен:
1-й вариант:
1-й вариант:
Тепло, воспринятое пароперегревателем, по условию теплопередачи:
.
1-й вариант:
2-й вариант:
Расчётное значение искомой конечной температуры определим по соотношению:
.
Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 2-го конвективного пучка.
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 2-го конвективного пучка
Тепловосприятие 2-го конвективного пучка по уравнению баланса:
Тепловой расчет водяного экономайзера
При поверочном расчете чугунного водяного экономайзера температура газов на входе принимается из теплового расчета второго конвективного пучка энтальпия продуктов сгорания -
Температура газов на выходе из водяного экономайзера равна температуре уходящих газов, которой мы задались при расчете баланса котла энтальпия -
Цель расчета - определение поверхности нагрева экономайзера Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб ВТИ длиной 2 метра, с поверхностью нагрева с газовой стороны и живым сечением для прохода газов
Проходное сечение для газового потока можно определить по формуле:
где n - число труб в ряду экономайзера, для ДЕ 10-14ГМ принимаем n = 5.
Температура питательной воды на входе в водяной экономайзер - энтальпия
Теплота, воспринятая водой в водяном экономайзере:
.
Теплота, отданная газами:
Энтальпия воды на выходе из экономайзера:
По энтальпии определяется температура воды на выходе из экономайзера по таблице П 7, .
Температурный напор в водяном экономайзере II ступени:
;
Средняя температура воды:
Средняя температура поверхности стенки
На рис. 3.6 приведена схема водяного экономайзера.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Средняя скорость продуктов сгорания:
;
Скорость газов:
;
Коэффициент теплопередачи определяется по рисунку П 5,
,
где - коэффициент теплопередачи конвекцией, для газа, .
Тепло, воспринятое водяным экономайзером по условию теплопередачи:
.
Полагаем, что .
Площадь поверхности водяного экономайзера:
Число труб водяного экономайзера: штук.
Принимаем это количество кратным пяти - штук.
Количество вертикальных рядов: рядов.
Расчет невязки баланса котла
Невязка баланса котла рассчитывается по формуле:
где - количества тепла, воспринятые лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, водяным экономайзером. В формулу подставляются значения, определённые из уравнений теплового баланса.
Невязка теплового баланса котла определяется по соотношению
Невязка баланса является допустимой.
Тепловой расчёт котельного агрегата считается законченным.
Размещено на Allbest.ru
...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 20.12.2015Описание 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 20.01.2014Описание 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 24.02.2023Описание 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 19.12.2015Назначение, 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 28.08.2014Характеристика 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 15.04.2011Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет топки котла, радиационно-конвективных поверхностей нагрева, ширмового пароперегревателя, экономайзера. Расчетная невязка теплового баланса.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.11.2011Расчет объемов и энтальпий воздуха, а также продуктов сгорания топлива. Тепловой баланс котлоагрегата. Определение параметров теплообмена в топке. Порядок и методика расчета водяного экономайзера, аэродинамических параметров. Невязка теплового баланса.
курсовая работа [220,1 K], добавлен 04.06.2014Объем и энтальпия продуктов сгорания воздуха. Тепловой баланс, коэффициент полезного действия и расход топлива котельного агрегата. Тепловой расчет топочной камеры. Расчет пароперегревателя, котельного пучка, воздухоподогревателя и водяного экономайзера.
курсовая работа [341,2 K], добавлен 30.05.2013Выбор 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 21.10.2014Характеристика 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 18.12.2015Конструкция 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 28.02.2015Расчет 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 11.04.2012Расчетные характеристики топлива. Расчёт объема воздуха и продуктов сгорания, КПД, топочной камеры, фестона, пароперегревателя I и II ступеней, экономайзера, воздухоподогревателя. Тепловой баланс котельного агрегата. Расчёт энтальпий по газоходам.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 27.01.2016Расчет 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 10.01.2013Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.
курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019Перерасчет количества теплоты на паропроизводительность парового котла. Расчет объема воздуха, необходимого для сгорания, продуктов полного сгорания. Состав продуктов сгорания. Тепловой баланс котельного агрегата, коэффициент полезного действия.
контрольная работа [40,2 K], добавлен 08.12.2014Тепловой 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 20.06.2010Общая 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 27.12.2013Энтальпия 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 25.06.2013
