10. Расчет водяного экономайзера

1.По уравнению теплового баланса определяем тепло, которое должны отдать продукты сгорания при принятой температуре уходящих газов.

Q_б=·(I_эк'-I_эк''+ _эк·I⁰_в)

,где -коэффициент сохранения теплоты, см. выше.

I_эк'-энтальпия продуктов сгорания при температуре входа в водяной экономайзер t'_эк, определяется по формуле:

, где t’_К – температура продуктов сгорания при выходе из конвективного пучка, t’_К =271 ⁰С;

t_В -температура воздуха в котельной, t_В =18 ⁰С;

⁰С

I_эк'=3893,58 кДж/м³

I_эк”-энтальпия уходящих газов при t_ух=146^◦С.

I_эк”=2264,84 кДж/м³.

Q_б=0,98·(3893,58-2264,84+0,1·227,91)=1618,5 кДж/м³.

2.Определяем энтальпию воды после водяного экономайзера:

Где D – паропроизводительность котла, кг/с;

D_пр – расход продувочной воды, кг/с;

D=10000/3600=2,78 кг/с , D_пр=0,05·D=0,14 кг/с;

i’ и i’’ – энтальпии воды до и после экономайзера, ⁰С

Определяем температуру воды после экономайзера:

t''=127 ⁰С

При установке водяных экономайзеров на питательной воде, температура воды должна отвечать требованиям уравнения: t_н - t^’’=194,1-127=67,1>20⁰C.

3.Определяем действительную скорость продуктов сгорания в экономайзере по уравнению

Где F_эк – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания

Где, z - количество трубок в экономайзере, принимается так, чтобы скорость дымовых газов была не больше 10 м/с.

4. Находим F_эк для чугунного водяного экономайзера:

F_эк=z₁*F_тр,

где z₁-число рядов труб по задаемся 4;

F_тр – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания в одной трубе,

F_эк=4·0,184=0,736 м²

6. Определяем коэффициент теплопередачи для экономайзеров при сжигании газа:

K=K_н·С_v, Вт/(м²К)

Где K_н ,c_v –определяется по номограмме 5 с помощью температуры загрязнения t_з=t+t

t-для газа t=25 ⁰С

t_з=199+25=224 ⁰С

K=19,3·1,02=19,69 Вт/(м²К)

Номограмма 5.

7.Определяем площадь поверхности нагрева водяного экономайзера:

Н_эк=1000·В_р·Q_б/(К·t)

8 .Определяем температурный напор.

где Δt_б и Δt_м - большая и меньшая разности температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой жидкости.

Δt_б = t’_эк– t’=253-100=53 ⁰С

Δt_м = t''–t_эк’’=146-127=19 ⁰С

Н _эк=1000·723,17/3600·1618,5/(19,69·144)=115,07 м²

9.По найденной площади определяем общее число труб и число рядов:

n= Н_эк/ Н_тр,

Н_тр- площадь поверхности нагрева одной трубы (4,49 м²);

n=115,07/4,49=25,6326

10.Расчитываем действительную Н_эк=n·4,49=116,74 м² и по площади определяем тепловосприятие экономайзера:

1 1. Определяем невязку по результатам расчета.

(Q_т-Q_б)/ Q_т=(1641,97-1618,5)/1641,97=1,4%<2%.

Данные для расчета окончательно принимаются, так как разность между количеством тепла, отдаваемым дымовыми газами Q_б, и количеством тепла, воспринятым водой при расчетной поверхности нагрева экономайзера Q_т, в пределах 2%.

11.Определение расчетной невязки теплового баланса

Если же эта разность более 2%, следует пересчитать Q_б, увеличив температуру уходящих газов из экономайзера.