6. Конструкторский расчёт котла утилизатора

   1. Характеристики труб поверхностей ку и их оребрения

Наружный диаметр трубы d_нр = 34 мм;

Шаг между ребрами труб S_рб = 8 мм;

Высота ребер h_рб = 8 мм;

Толщина ребра δ_рб = 1 мм;

Толщина стенки трубы δ_тр = 4 мм;

Поперечный шаг S₁ = 82 мм;

Продольный шаг S₂ = 70 мм.

Принято:

• шахматное расположение труб;

• количество труб в блоке ;

• длина труб в секции

• скорость воды в трубах 1 м/с

• скорость пара 12 м/с

2. Площадь живого сечения для прохода газов

Поверхность гладкой трубы:

Боковая поверхность ребра:

Внутренняя торцевая поверхность ребра:

Наружная торцевая поверхность ребра:

Суммарная поверхность теплообмена одной трубы:

Ширина секции горизонтального КУ:

Поверхность теплообмена одного ряда:

Число параллельно установленных модулей:

Ширина модуля:

С учетом зазоров между секциями, а также между секциями и стенками корпуса оцениваем ширину прохода

Площадь сечения для прохода газов:

Плотность дымовых газов:

Определим среднюю плотность газов в пароперегревателе:

,

где - средняя температура газов на участке пароперегревателя.

Данная скорость газов удовлетворяет рекомендуемым значениям .

3. Площадь поверхности пароперегревателя

Среднелогарифмический температурный напор пароперегревателя:

Средняя температура газов:

Скорость газов:

Относительные поперечный и продольный шаги труб:

Отношения для определения поправок:

Полученные отношения, а также относительные поперечный и продольный шаги труб являются постоянными для всех поверхностей нагрева.

Внутренний диаметр труб:

Наружный коэффициент теплоотдачи без учёта поправок [Приложение 1]:

Поправочные коэффициенты [Приложение 1]:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к трубам:

Средние значения давления и температуры перегретого пара:

Коэффициент теплоотдачи стенка-пар без учёта поправок [Приложение 2]:

Поправочный коэффициент [Приложение 2]:

Коэффициент теплоотдачи стенка-пар:

Материал труб: сталь 12Х1МФ

Средняя температура стенки:

Коэффициент теплопроводности металла:

Коэффициент теплопередачи пароперегревателя:

Поверхность теплообмена:

Количество оребрённых труб в одном блочном пакете:

Количество рядов в секции принято:

Действительная поверхность теплообмена:

4. Площадь поверхности испарителя

Среднелогарифмический температурный напор испарителя:

Средняя температура газов:

Скорость газов:

Наружный коэффициент теплоотдачи без учёта поправок [Приложение 3]:

Поправочные коэффициенты [Приложение 3]:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к трубам:

Средние значения давления и температуры среды в испарителе:

Коэффициент теплоотдачи стенка-пар без учёта поправок [Приложение 4]:

Поправочный коэффициент [Приложение 4]:

Коэффициент теплоотдачи стенка-пар:

Материал труб: сталь 20

Средняя температура стенки:

Коэффициент теплопроводности металла:

Так как значение коэффициента теплоотдачи от стенки трубы рабочей среде α₂, значительно больше чем α₁, и окажет меньшее влияние на коэффициент теплопередачи, считаю, что данной величиной можно пренебречь.

Коэффициент теплопередачи испарителя:

Поверхность теплообмена:

Количество оребрённых труб в одном блочном пакете:

Количество рядов в секции принято:

Действительная поверхность теплообмена: