- •Предисловие
- •Последовательность и цель этапов теплового и аэродинамического расчетов
- •Определение энтальпии продуктов сгорания (исходные данные см. Приложение 1)
- •Предварительный тепловой баланс и определение расхода топлива
- •Расчет топки
- •Расчет теплообмена в первом пучке испарительных трубок
- •Расчет теплообмена в пароперегревателе
- •Расчет теплообмена во втором пучке испарительных трубок
- •Расчет теплообмена в водяном экономайзере
- •Расчет теплообмена в пароохладителе
- •Расчет сопротивления поперечно омываемых труб
- •Расчет сопротивления воздухоподогревателя (течение газового потока в трубках)
- •Мощность, потребляемая вентилятором
- •Методические Указания к выполнению теплового расчета
Расчет теплообмена в пароохладителе
№ пп |
Определяемая величина |
Обозначе-ние |
Размер-ность |
Формула или источник |
Численное значение |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1. |
Количество охлажденного пара |
DОХЛ |
кг/с |
из таблицы 4 |
|
2. |
Температура пара: |
|
|
|
|
|
а) перегретого |
tПЕ |
oC |
задано |
|
|
б) охлажденного |
tОХЛ |
oC |
из таблицы 3 |
|
|
в) средняя |
tП |
oC |
tП = 0,5 (tПЕ + tОХЛ) |
|
3.
|
Энтальпия: а) перегретого пара |
iПЕ |
кДж/ кг |
из таблицы 3 |
|
|
б)охлажденного пара |
iОХЛ |
кДж/ кг |
|
|
4. |
Удельный объем пара: а) перегретого пара |
vПЕ |
м3/кг |
из таблицы 3 |
|
| |||||
|
б) охлажденного пара |
vОХЛ |
м3/кг |
|
|
|
в) средний |
vП |
м3/кг |
vП = 0,5 (vПЕ +vОХЛ) |
|
5. |
Диаметр трубок: |
|
|
|
|
|
а) наружный |
dH |
м |
см. Указания п.47 |
|
|
б) внутренний |
dВН |
м |
|
|
6. |
Толщин стенки трубок. |
|
м |
= (dН - dВН)/2 |
|
7.
|
Коэффициент тепло-проводности металла трубок |
|
Вт/ м ОС |
для стали = 58,2 Вт/(м 0С) |
|
8.
|
Тепловая нагрузка поверхности пароохладителя |
q' |
Вт/м2 |
q' от 30103 до 120103 |
|
9.
|
Количество параллель-но включенных трубок |
Z |
|
принимается, см. Указания п.48 |
|
10.
|
Средняя скорость пара в пароохладителе |
wП |
м/с |
| |
| |||||
Продолжение таблицы 11 | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
11.
|
Физические характеристики пара: |
|
|
|
|
а) коэффициент теплопроводности |
П |
Вт/ моС |
см. Приложение 7 |
| |
б) коэффициент динамической вязкости |
П |
см. Приложение 8 |
| ||
в) коэффициент кине-матической вязкости |
П |
м2/с |
vП = П vП |
| |
г) критерий Прандтля |
PrП |
--- |
см. Приложение 9 |
| |
12. |
Критерий Рейнольдса. |
Re |
|
Re = wП dВН / П |
|
13.
|
Коэффициент тепло-отдачи от пара к стенке |
2 |
Вт/ м2 оС |
см. Указания п.49 |
|
14.
|
Коэффициент теплоот-дачи от стенки к кипящей воде |
1 |
Вт/ м2 оС |
см. Указания п.49 |
|
15. |
Расчетный коэффициент теплопередачи |
kОХЛ |
Вт/ м2 оС |
| |
16.
|
Количество переданной теплоты в пароохладителе. |
QОХЛ |
кВт |
QОХЛ = DОХЛ (iПЕ - iОХЛ) |
|
17. |
Поверхность пароохла-дителя |
НОХЛ |
м2 |
| |
18.
|
Тепловая нагрузка поверхности пароохладителя |
q |
Вт/м2 |
q = QОХЛ/НОХЛ при расхождении с q' больше, чем на 25 % необходимо сделать второе приближение |
|
Таблица 12
Баланс котла по пару и КПД | |||||
№ пп |
Определяемая величина |
Обозна-чение |
Размер-ность |
Формула или источник |
Численное значение |
1.
|
Расход топлива и его низшая теплота сгорания. |
В Q |
кг/с кДж/ кг |
из таблицы 4 - |
|
2.
|
Количество теплоты переданной поверхно-стям нагрева котла: |
|
|
|
|
|
- в топке |
QЛ |
кВт |
из таблицы 5 |
|
|
- в первом пучке |
Q1 |
кВт |
из таблицы 6 |
|
|
- в пароперегревателе |
QПЕ |
кВт |
из таблицы 7 |
|
|
- во втором пучке |
Q2 |
кВт |
из таблицы 8 |
|
|
- в водяном экономайзаре |
QЭК |
кВт |
из таблицы 9 |
|
|
- в пароохладителе |
QОХЛ |
кВт |
из таблицы 11 |
|
|
|
QК |
кВт |
QЛ+Q1+QПЕ+Q2+QЭК++QОХЛ |
|
3.
|
Энтальпия влажного насыщеного пара. |
iХ
|
кДж/ кг |
из таблицы 3
|
|
4.
|
Энтальпия питательной воды. |
iПВ |
кДж/ кг |
- - |
|
5.
|
Полная паропроизводи- тельность котла |
DК |
кг/с |
| |
6. |
КПД котла |
К |
% |
Расчетные значения DК и К не должны отличаться от заданных значений больше, чем на 0,5%. |
|
|
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Таблица 13 Расчет сопротивления воздушного тракта | |||||||||
№ пп |
Определяемая величина
|
Обозна- чение |
Размер- ность |
Формула или источник |
Численное значение | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |||||
1. |
Число рядов трубок в направлении движения потока воздуха (газовый, вертикальный, с шахматным располо-жением трубок) |
Z |
- |
Z = nZ2, где n-число ходов воздуха, Z2-число рядов труб (из табл. 10) |
| |||||
2. |
Наружный диаметр труб |
dH |
м |
из таблицы 10 |
| |||||
3. |
Шаги трубок: |
|
|
|
| |||||
|
поперечный |
S1 |
м |
- - |
| |||||
|
продольный |
S2 |
м |
- - |
| |||||
4.
|
Средняя температура потока воздуха |
tВ |
oC |
- - |
| |||||
5. |
Средняя скорость воздуха |
wВ |
м/с |
- - |
| |||||
6. |
Сопротивление воздухоподогревателя: а) критерий Рейнольдса |
Re |
- |
из табл.10 п.25 |
| |||||
|
б) коэффициент сопро-тивления, отнесенный к одному ряду труб |
0 |
- |
см. Указания п. 50 |
| |||||
|
в) коэффициент сопро-тивления поперечно омываемого трубного пучка для Z рядов |
ПОП |
- |
ПОП = 0 (Z+1) |
| |||||
|
г) расчетное значение сопротивления попереч-ноомываемых труб воздухопоподогревателя |
Δh
|
Па
|
Δh=ПОП wВ2 /2 где - плотность воздуха при tВ, кг/м3 (см. п.51) |
| |||||
| ||||||||||
Продолжение таблицы 13
| ||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 | |||||
7. |
Сопротивление топочного фронта |
ΔhТФ |
Па |
см. Указания п.52 |
| |||||
8.
|
Сопротивление трения и местные сопротивле-ния в воздушных каналах |
ΔhК |
Па |
принимаетя ΔhК = 0,1 ΔhТФ |
| |||||
9.
|
Полное сопротивление воздушного тракта. |
hВ
|
Па
|
hB = ΔhBBП+ΔhТФ+ΔhK
|
|
Таблица 14