- •Содержание Введение…………………………………………………………………………………………3
- •Введение
- •Исходные данные
- •Конструктивные характеристики экономайзера эп2-236
- •Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
- •3. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
- •4. Тепловой расчет котельного агрегата
- •4.1. Тепловой баланс котла и расход топлива
- •4.2. Тепловой расчет топочной камеры
- •4.3. Расчет конвективного пучка
- •4.4. Расчет экономайзера
- •Использованная литература
4.4. Расчет экономайзера
В промышленных паровых котлах, работающих при давлении пара до 2,5 МПа, чаще всего применяются чугунные водяные экономайзеры, а при большем давлении — стальные. При этом в котельных агрегатах горизонтальной ориентации производительностью до 25 т/ч, имеющих развитые конвективные поверхности, часто ограничиваются установкой только водяного экономайзера.
1. Количество теплоты которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов (кДж/кг)
Qб =φ *(I'эк -I''эк +Δαэк *I°в)
где I'эк —энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется из табл. 2 по температуре продуктов сгорания, известной из расчета предыдущей поверхности нагрева (кДж/кг)
I''эк —энтальпия уходящих газов, определяется из табл. 2 по принятой в начале расчета температуре уходящих газов (кДж/кг)
φ —коэффициент сохранения теплоты
Δαэк —присос воздуха в экономайзер, принимается по табл. 1
I°в —энтальпия теоретического количества воздуха
Т' =437,2°С I'эк =9500,44 кДж/кг
Т'' =150°С I''эк =3366,38 кДж/кг
Δαэк =0,1
I°в =423,1 кДж/кг
Qб =0,982 *(9500,44 –3366,38 +0,1 *423,1) =6065,2 кДж/кг
Приравнивая теплоту, отданную продуктами сгорания, теплоте, воспринятой водой в водяном экономайзере
2. Энтальпию воды после водяного экономайзера (кДж/кг)
i"эк =Вр *Qб +i'эк
D +Dпр
где i'эк —энтальпия воды на входе в экономайзер (кДж/кг)
D —паропроизводительность котла (кг/с)
Dпр —расход продувочной воды (кг/с)
t'эк =104°С i'эк =435.43 кДж/кг
D =10 т/ч =2,78 кг/с
Dпр =0
i"эк =0,174 *6065,2 +435,43 =815,05 кДж/кг
2,78
По энтальпии воды после экономайзера и давлению ее из таблиц для воды и водяного пара определить температуру воды после экономайзера t"эк. Если полученная температура воды окажется на 20°С ниже температуры при давлении в барабане котла, то для котлов давлением до 2,4 МПа к установке принимают чугунный водяной экономайзер.
t"эк =195.04°С
3. Температурный напор, зависимости от направления движения воды и продуктов сгорания
Δtб II =Т' – t"эк =437,2 –195,04 =242,16°С
Δtм II =Т" –t'эк =150 -104 =46°С
4. Действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере (м/с)
ωг =Вр *Vг *(θэк +273)/(Fэк *273)
где Вр — расчетный расход топлива (кг/с)
Vг —объем продуктов сгорания при среднем коэффициенте избытка воздуха
(из табл. 1)
θэк —среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере (°С)
θэк =(t"эк + t'эк)/2 =(437,2 +150)/2 =293,6°С
Fэк —площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (м2)
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания при установке чугунного водяного экономайзера
Fэк =Fтр *z1 =5 *0,184 =0,92 м2
где Fтр —площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания одной трубы
z1 — число труб в ряду
5. Коэффициент теплопередачи
K =Kн *cυ =18,1 *1 =18,1Вт/(м² *К)
6. Невязку теплового баланса (кДж/кг)
ΔQ = Qрр *ηвр/100 –(Qл +Qк +Qэк)*(1 –q4/100)
где Qл, Qк и Qэк — количества теплоты, воспринятые луче воспринимающими поверхностями топки, котельными пучками и экономайзером в формулу подставляют значения, определенные из уравнения баланса.
При правильном расчете невязка не должна превышать 0,5 %
ΔQ ==41482,2 *91,17/100 –(18166,52 +13576 +6065,2)*(1 –0/100)=11,6 кДж/кг
ΔQ/Qрр =11,6/41482.2=0,0003