Рисунок 1.3 - График изменения температур в ширмах при прямотоке
При расчете фестона не учитывать теплообмен через подвесные трубы и др. дополнительные поверхности. Фестон обыкновенно располагают между ширмами, висящими над топкой, и конвективным пароперегревателем. Фестон выполняют из разряженного пучка труб большего диаметра.
Расчет фестона сведен в нижеследующую таблицу.
Таблица 8
Диаметр и толщина труб, d, м
d=dвнут×d
0,114
Относительный поперечный шаг, s1
S1/d
5,3
Поперечный шаг труб, S1, м
По чертежу котла
0,6
Число труб в ряду, Z1, шт
20
Продольный шаг труб, S2, м
0.3
Относительный продольный шаг, s2
S2/d
2,65
Число рядов труб по ходу газов, Z2, шт
По чертежу
2
Теплообменные поверхности нагрева, Fф, м
П∙d∙Н∙ Z2∙ Z1
100
Лучевоспринимающая поверхность Fл.., м2
aН
94
Высота фестона, Н, м
7,8
Живое сечение для прохода газов, Fг.., м2
Fг..=а× Н-Z1× Н×d
76,216
Эффективная толщина излучающего слоя, S, м
Из расчета топки
5,95
Температура газов на входе в фестон, V’ф, °С
V’ф = V"ш
960
Энтальпия газов на входе в фестон, H’ф,
H’ф = H"ш
8593,0335
Температура газов за фестоном, V"ф, °С
Принимаем с последующим уточнением
934
Энтальпия газов на выходе из фестона, H"ф,
H"ф
8334,3849
Тепловосприятие ширм по балансу, Qбф,
Qбф =(H’ф-H"ф)×j
(8593,0335-8334,3849)0,99=256,0620
Угловой коэффициент фестона, Xф
[1, с.112, рисунок 5.19 по s2]
0,45
Средняя температура газов в фестоне, Vф, °С
947
Скорость газов в фестоне, wгф,
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, dк,
dк =Сs× Сz× Сф×aн
0,46×0,91×0,94×29=11,4110
Объемная доля водяных паров, rн2о
№5 расчета
=0,0807
Поправка на компоновку пучка, Сs
[1, с.122-123]
Сs=¦(s1,s2)
=0,46
Поправка на число попереч
ных труб, Сz
=91
Поправка, Сф
[1, с. 123]
график Сф=¦(nш× rн2о)
=0,94
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, aн,
[1, с. 122,
график 6.8]
29
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, °С
tcред+Δt
422
Коэффициент теплоотдачи излучением фестона, aл,
aл =aн ×Еш
62,37
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aп.н,
[1, с.141, граф 6.14]
189
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qтф,
Необходимость тепловосприятия фестона, dQф, %
(256,0621-268,3986) /256,0621·100
=4,8178<5 %
10.3 Расчет конвективного пароперегревателя
Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие потребности.
Дымовые газы же идут в начале через вторую ступень пароперегревателя, а потом через первую ступень. По этой причине тепловой расчет осуществляется сначала второй, а потом первой ступени пароперегревателя. Поскольку для упрощения расчета не рассчитывается потолочный пароперегреватель и другие поверхности нагрева, конвективный пароперегреватель выполняется в значительной степени конструктивным расчетом.
Теплосъем конвективного пароперегревателя примерно пополам разделим по первой и второй ступеням.
Расчет ведем согласно указаниям [1, с.92-98] со ссылками на другие страницы. В начале рассчитываем геометрические размеры конвективного пароперегревателя общие для обеих его ступеней.
Наименование величины
Расчетная формула или страница[1]
Результат расчета
Наружный диаметр труб, d, м
0,04
Поперечный шаг, S1, м
0,12
Продольный шаг, S2, м
0,1
3
2,5
Расположение труб
Температура газов на входе во вторую ступень, V’п2, °С
V’п2= V"ф
Энтальпия газов на входе во вторую ступень, Н’п2,
Н’п2= Н"ф
Температура газов на выходе из второй ступени, V"п2, °С
Принимаем на 200 °С ниже
700
Энтальпия газов на выходе из второй ступени, Н"п2,
Из таблицы расчета №6
6120,3549
Тепловосприятие по балансу, Qбп2,
Qбп2=j×( Н’п2- Н"п2+Ùa×H°пр)
0,99×(8334,3849-6120,3549+ +0,03×173,0248)= 2197,0285
Присос воздуха , Ùa
[1, с.52] и №5 расчета
0,03
Энтальпия присасываемого воздуха, H°пр,
№6 расчета
173,0248
Тепловосприятие излучением, Qлп2,
Лучевоспринимающая поверхность, Fлп2, м2
Fлп2=а×hгп2
12,0513×5=60,26
Высота газохода, Hгп2, м
5
Теплота воспринятая паром, Ùhп2,
=391,5557
Снижение энтальпии в пароохладителе, Ùhпо,
[1, с.78]
75
Энтальпия пара на выходе из пароперегревателя, h"п2,
По tпе и Рпе [7 Таблица 3]
3447
Энтальпия пара на входе в пароперегреватель, h’п2,
H’п2= h"п2-Ùhп2+Ùhпо
3434,37-391,5537+75= =3117,8163
Температура пара на выходе из ПП, t"п2, °C
t"п2= t"пе
545
Тем-ра пара на входе в ПП, t’п2, °C
[7 таблица 3] по Рпе и h’п2
454
Средняя температура пара, tп2, °C
499,5
Удельный объем пара, Vп2,
По tпе и Рпе [7]
0,0225
Число рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт
Z2=ZP [1 , с.95]
Живое сечение для прохода пара, fп2, м2
0,202
Ср. температура газов, Vп2, °C
Скорость дымовых газов, wгп2,
Живое сечение для прохода газов, Fгп2, м2
Fгп2=d×hгп2-Z1×hпп2×d
12,0513×5-99×4,5× ×0,04=42,4365
Высота конвективного пучка, hпп2, М
4,5
99
Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aнг
1×0,92×0,95×60=52,44
Поправка на компоновку пучка, СS
[1, с.122] СS=¦(s1×s2)
1
Поправка на число поперечных труб, CZ
[1, с.123] СZ =¦(z2)
0,92
Поправка, CФ
[1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)
0,95
Объемная доля водяных паров, rН2О
0,0798
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,
[1, с.122, график6.4]
60
Температура загрязненной стенки, tз, °С
719,025
Коэф-т загр., e,
[1, с.142]
0,0043
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,
[1, с.132 график6.7]
a2=Сd×aнп
2160
Теплообменная поверхность нагрева, Fп2, , м2
Fп2=Zx×p×d×hпп2×Z1×Z2
1680
Число ходов пара, Zx, шт
Принято конструктивно
10
Коэффициент теплоотдачи излучением, aл,
aл=aнл×eП2
188∙0,26=48,88
0,31
Коэф-т ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,
[1, с.138 рисунок 6.12]
9,5
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,
[1, с.140 рисунок 6.13]
90
Объемная доля трехатомных газов, Rп
0,2226
Концентрация золовых частиц, mзл
0,0669
Оптическая толщина, КРS,
KPS=( kг× rп+ kз×mзл)× ×РS
(9,5×0,2226+90×0,0669) ×0,1×0,31=0,2522
Коэффициент излучения газовой среды, eП2
[1, с.44 рисунок 4.3]
0,26
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,
[1, с.144 рисунок 6.14]
188
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a1,
a1=aк+aл
52,44+48,88=161,32
Коэффициент теплопередачи, Кп2,
=62,9072
Коэффициент тепловой эффективности, y
[1, с.145 таблица 6.4]
0,65
Большая разность температур на границах сред, Ùtб, °С
Из прилагаемого графика
480
Меньшая разность температур на границах сред, Ùtм, °С
155
Температурный напор (прямоток) ÙtП2, °С
Тепловосприятие второй ступени пароперегревателя, Qт.п2,
1680×62,9072×288 /14431,9=2109,0099
Несходимость тепловосприятия, dQт.п2, %
/(2197,0285-2109,0099) ×100/2197,0285/∙100
=4,01
расчет окончен
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
