Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Коэффициент излучения газового факела ф зависит от температуры газов на выходе из топки (от абсолютной температуры газов на выходе из топки). Коэффициент теплового излучения газового факела определяется по формуле (4.42). Цель расчета — определение поверхности нагрева экономайзера Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб ВТИ длиной 2 метра, с поверхностью нагрева с газовой… Читать ещё >

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ парового КОТЛА ДЕ-10−14.

Задание на проектирование Произвести поверочный тепловой расчет парового котла ДЕ-10−14.

Характеристика котла ДЕ 10−14.

  • 1. Номинальная паровая производительность Dном=9,8 т/ч= 2,72 кг/с;
  • 2. Температура питательной воды tпв= 100С;
  • 3. Давление питательной воды рпв=1,4 МПа;
  • 4. Топливо — природный газ.

Характеристики топлива: СН 4 = 78,2%, С 2Н 6 = 4,4%, С 3Н 8 = 2,2%, С 4Н 10 = 0,7%, С 5Н 12 = 0,2%, СО 2 = 0.1%, N2 = 14,2%.

  • 5. Низшая теплота сгорания = 34,16 МДж/м 2.
  • 6. Процент продувки 7%.
  • 7. Топка имеет металлическую наружную обшивку и обмуровку.

В таблице 1.1 приведены основные характеристики котла.

Таблица 1

Параметры.

Обозначение.

Для котла ДЕ 10−14 ГМ.

Размеры топочной камеры по осям труб, м:

глубина ширина средняя высота.

  • 4,3
  • 1,75
  • 2,4

Объем топки с камерой догорания, м 3.

VT.

18,1.

Поверхность нагрева, м 2.

· лучевоспринимающая.

Нл.

39,9.

· конвективная.

Нк.

131,6.

Наружный диаметр и толщина труб, мм.

· экрана.

dэ.

51*2,5.

· конвективного пучка.

dкп.

61*2,5.

· экономайзера.

dэк.

76*8 с ребрами 150*150.

Шаг труб, мм.

· экранов.

Sэ.

· конвективного пучка, продольный.

S1.

· конвективного пучка, поперечный.

S2.

Расчет объемов продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов.

Теоретический объем воздуха. Теоретический объем воздуха, м3/нм3, необходимый для сжигания 1 нм 3 топлива при =1 и нормальных физических условиях (t=0 С, р=101 325 Па), определяем по формуле (4−13) [1], (2.9) [2]:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

=.

Теоретические объемы продуктов сгорания. Теоретические объемы продуктов сгорания, полученные при полном сгорании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха (б = 1) определяется по следующим формулам:

· теоретический объем азота:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

· объем трехатомных газов:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

· теоретический объем водяных паров:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где dГ.TЛ — влагосодержание газообразного топлива, отнесённое к 1 м 3 сухого воздуха, г/м 3, принимаем равным 0.

Теоретический объём продуктов сгорания:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

= ++=10.195.

Коэффициент избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки для камерной топки принимаем по таблице П 2.

При сжигании газообразного топлива:

— коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— величина присосов воздуха.

;

Коэффициенты избытка воздуха за поверхностями нагрева:

  • — за первым конвективным пучком
  • — за вторым конвективным пучком
  • — за водяным экономайзером

Определяем средние коэффициенты избытка воздуха по газоходу для каждой поверхности нагрева, по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

для топочной камеры.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

для 1 конвективного пучка.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

для 2 конвективного пучка.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

для водяного экономайзера.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Объёмы продуктов сгорания. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов и по газоходам котла представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

= 8.99 м 3/нм 3; = 7.24 м 3/нм 3; = 0.975 м 3/нм 3;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

= 1.98 м 3/нм 3; = 10.195 м 3/нм 3.

Величина и расчетная формула.

Газоход.

топка.

1 кон. пучок.

2 кон. пучок.

экономайзер

1. Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева =т+ УДi.

1,1.

1,15.

1,25.

1,35.

2. Средний коэффициент из-бытка воздуха в поверхности нагрева ср=(+)/2.

1,065.

(1,1+1,15) /2= 1,125.

(1,15++1,25)/2=.

=1,2.

(1,25++1,35)/2=.

=1,3.

3. Объём водяных паров, м 3/кг.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

= +0,0161(ср-1)•.

1.990.

1.998.

2.01.

2.02.

4. Полный объём газов, м 3/кг.

VГ= +1,0161(ср-1)•.

10.79.

11.34.

12.02.

12.94.

5. Объёмная доля водяных паров =/VГ.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

0.184.

0.176.

0.167.

0.156.

6. Объёмная доля трехатомных газов =/VГ.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

0.090.

0.086.

0.081.

0.075.

6. Доля трёхатомных газов и доля водяных паров rП= +.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

0.274.

0.262.

0.248.

0.231.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Энтальпии теоретических объёмов воздуха и продуктов сгорания. Энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания и, определяем по табл. табл. п. 4.2. Энтальпию продуктов сгорания НГ, кДж/кг, при коэффициенте избытка воздуха 1 определяем по формуле.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Результаты расчета энтальпий продуктов сгорания при действительных избытках воздуха в газоходах приведены в таблице 2.2.

Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива

Тепловой баланс котельного агрегата. Составление теплового баланса котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым располагаемым теплом, и суммой полезно использованного тепла и тепловых потерь. На основании теплового баланса вычисляются КПД котла и необходимый расход топлива.

Таблица 2.2. Энтальпии продуктов сгорания, кДж/кг (H- — таблица).

Поверхность нагрева.

", С.

.

кДж/кг.

.

кДж/кг.

.

кДж/кг.

НГ=+.

+(?1),.

кДж/кг.

НГ, кДж/кг.

Топочная камера.

  • 2200
  • 2000
  • 1800
  • 1600
  • 1400
  • 1200
  • 1000
  • 800
  • 37 699,97
  • 33 848,35
  • 30 129,21
  • 26 402,80
  • 22 673,74
  • 19 180,83
  • 15 640,50
  • 12 200,94
  • 29 963,67
  • 26 970,00
  • 24 062,63
  • 21 173,25
  • 18 300,04
  • 15 469,99
  • 12 684,89
  • 9960,92

2994 2907 2889 2873 2830 2785 2724.

  • 40 696,34
  • 36 545,35
  • 32 535,47
  • 28 520,13
  • 24 503,74
  • 20 727,83
  • 16 908,99
  • 13 197,03

4151 4010 4015 4017 3778 3819 3711.

1-й конвективный пучок.

  • 1000
  • 800
  • 600
  • 400
  • 200
  • 15 640,50
  • 12 200,94
  • 8927,13
  • 5811,00
  • 2836,68
  • 12 684,89
  • 9960,92
  • 7325,05
  • 4782,68
  • 2351,78

2724 2636 2542 2431.

  • 17 543,23
  • 13 695,08
  • 10 025,89
  • 6528,40
  • 3189,45

3848 3670 3497 3339.

2-й конвективный пучок.

  • 800
  • 600
  • 400
  • 200
  • 12 200,94
  • 8927,13
  • 5811,00
  • 2836,68
  • 9960,92
  • 7325,05
  • 4782,68
  • 2351,78

2636 2642 2431.

  • 14 691,17
  • 10 758,39
  • 7006,67
  • 3424,63

3933 3752 3582.

Водяной экономайзер

  • 600
  • 400
  • 200
  • 100
  • 8927,13
  • 5811,00
  • 2836,68
  • 1314,77
  • 7325,05
  • 4782,68
  • 2351,78
  • 1169,60

2542 2431 1182.

  • 1149,90
  • 7484,94
  • 3659,80
  • 1724,13

4006 3825 1936.

Располагаемое тепло QРР на 1 м 3 газообразного топлива, кДж/м 3, для котла ДЕ 10−14 определяется по формуле:

= 103 = 34.16*103=34 160 кДж/м 3.

Расчёт потерь тепла с уходящими газами. Потери тепла с уходящими газамиq2, %, определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где — энтальпия уходящих газов, кДж/м3, при соответствующем коэффициенте избытка воздуха.

Температуру уходящих газов принимаем равной tyx=125С.

Энтальпию уходящих газов определяем по таблице 2.2.

=2208 кДж/м 3.

Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, кДж/м 3, определяется по формуле:

.

где — теплоемкость воздуха, равная 1.3408 кДж/м 3 оС;

— температура воздуха, принимаем равной 30;

VO— теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м 3 топлива при (см. п. 1.1), VO =8,99 м 33.

= 1.3408· 30· 8,99= 361,1 кДж/м 3.

— потеря тепла от механической неполноты сгорания, равна нулю для газообразного топлива.

Потеря тепла с уходящими газами.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Расчёт потерь тепла от химической неполноты сгорания и наружного охлаждения. Для газообразного топлива потеря теплоты от химической неполноты сгорания q3, %, принимаем равной 0,3% по таблице П 5.

Потерю теплоты от наружного охлаждения для номинальной нагрузке котла определяем по рисунку П 1,.

Коэффициент полезного действия котла. Коэффициент полезного действия котла определяется по формуле:

Коэффициент сохранения тепла ц находится по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Расход топлива. Расход топлива B, кг/с, подаваемого в топочную камеру парового котла определяем по формуле (5−19) [1]; (3.14) [2].

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — количество выработанного насыщенного пара, отданного помимо пароперегревателя с энтальпией ;

— энтальпия насыщенного пара, определяемая по давлению в барабане котла по таблице П 6.

— энтальпия котловой воды, определяется по таблице П 6 при давлении в барабане котла,.

— энтальпия питательной воды на входе в водяной экономайзер, определяется по таблице П 7 при температуре 100 С,.

— расход воды на продувку котла, кг/с, определяется по соотношению:

где — непрерывная продувка котла (по заданию).

Рассчитываем расход топлива на котёл.

Расчет теплообмена в топке

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Проводим поверочный тепловой расчет топки, заключающийся в определении температуры газов на выходе из топки для существующей конструкции топки котла.

Характеристики топочной камеры принимаем из таблицы 4.1.

Температура газов на выходе из топки определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Рассчитываем параметры, входящие в формулу для расчёта температуры на выходе из топки. Некоторые из этих параметров зависят от температуры на выходе из топки. Поэтому в начале расчёта задаемся температурой продуктов сгорания на выходе из топки, а затем рассчитывают её значение. Принятое и расчётное значение не должны отличаться более чем на .

Расчёт параметров, входящих в формулу для расчета температуры газов на выходе их топки котла.

Определение адиабатической температуры горения. Адиабатическая температура горения Полезное тепловыделение в топке (для расчета и) складывается из располагаемой теплоты топлива за вычетом топочных потерь и теплоты воздуха:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где — располагаемое тепло топлива, кДж/м 3;

, — потери тепла от химической и физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака;

— теплота, вносимая воздухом в топку, кДж/м 3, определяется по соотношению:

.

где — энтальпия воздуха и присосов холодного воздуха извне.

При сжигании газа потери тепла от физической неполноты сгорания топлива и с теплом шлака равны нулю.

Полезное тепловыделение в топке:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

По вычисленному значению, по таблице 4.3 интерполяцией определяем .

Адиабатическая температура горения определится по формуле.

.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания определяем по формуле (7.7) [2].

Предварительно принимаем температуру газов на выходе из топки.

где — адиабатическая температура горения, соответствует условию, что все полезное тепловыделение воспринимается продуктами сгорания (отсутствуют тепловых потерь топки),.

— энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, соответствующая принятой выше температуре равной определяется из таблицы 2.2.

.

Определение параметра М. Параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.

Определение параметра М. Параметр М определяется в зависимости от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.

Он зависит от вида топлива и способа его сжигания. Для случая сжигания газа параметр М определяется по формуле [4].

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— отношение высоты расположения осей горелок (от пола топки) к общей высоте (от пола топки до середины выходного окна из топки):

.

Параметр М равен:

Коэффициент теплового излучения топочной камеры. Коэффициент теплового излучения топочной камеры т введен вместо применявшейся ранее степени черноты топки т. Он является радиационной характеристикой излучающего тела и зависит только от его физических свойств и температуры.

Поглощательная способность (степень черноты) т характеризует степень поглощения падающего излучения и дополнительно зависит от спектра этого излучения. Для серых и черных тел эти два коэффициента т и т численно равны. Для определения температуры газов на выходе из топки рассчитывают коэффициент теплового излучения топки т, который определяется коэффициентом излучения газового факела ф, заполняющего топочный объем и тепловой эффективностью экранных поверхностей ср.

Поглощательная способность рассчитывается по формуле (4.36) [2].

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где — коэффициент излучения газового факела;

— коэффициент тепловой эффективности экранных поверхностей.

Коэффициент излучения газового факела ф зависит от температуры газов на выходе из топки (от абсолютной температуры газов на выходе из топки). Коэффициент теплового излучения газового факела определяется по формуле (4.42) [2].

.

где , — коэффициента теплового излучения светящейся части факела и несветящихся газов;

— коэффициент, определяющий долю топочного объёма, заполненного светящимся пламенем, находится по таблице П 8,.

Коэффициент находят по соотношению:

.

где — оптическая толщина поглощения топочной среды;

  • — коэффициент ослабления (поглощения) лучей топочной средой, 1/(м •МПа);
  • — давление газов в топочной камере, МПа, для топок, работающих под разрежением и с наддувом не более 5 кПа, принимают
  • — эффективная толщина излучающего слоя продуктов сгорания, рассчитывается по формуле (6−07) [1].
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где — объём топочной камеры, м 3;

? полная поверхность окружающих стен топки, м2, определяется по конструктивным данным котла.

По формуле (6−13) [1] или (4.40) [2] определяем коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — абсолютная температура газов на выходе из топки, К;

.

— объемная доля трехатомных газов, принимается по табл. 4.2 настоящего расчета.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Коэффициент равен Коэффициент определяется также по соотношению:

в этой формуле полагается, что.

.

где — коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, образующимися в ядре факела при сжигании газа, который определяется по соотношению:

.

где — соотношение между содержанием углерода и водорода в рабочей массе топлива, определяется по соотношению:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами равен:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Коэффициент равен:

.

Коэффициент теплового излучения газового факела:

.

Коэффициент тепловой эффективности экранов топки определяется как произведение условного коэффициента загрязнения на угловой коэффициент экрана:

.

гдеусловный коэффициент загрязнения поверхности нагрева, определяется по таблице П 9,.

— угловой коэффициент экрана, определяется по формуле:

.

Коэффициент тепловой эффективности экранов топки равен:

.

Степень черноты топки:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Действительная температура газов на выходе из топки:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Полученное значение сравниваем с предварительно принятым значением. Расхождение не превышает.

Принимаем температуру газов на выходе из топки .

Рассчитываем энтальпию газов на выходе из топки, используя данные таб. 4.3:

Количество тепла, воспринятого в топке:

Средняя тепловая нагрузка лучевоспринимающей поверхности нагрева:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Расчетное тепловое напряжение топочного объема:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Тепловой расчёт топки закончен.

Тепловой расчет 1-го конвективного пучка Поверочный тепловой расчёт конвективного пучка сводится к определению количества тепла, воспринимаемого пучком. Количество теплоты, воспринимаемое конвективным пучком, рассчитывается по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи. Результаты расчётов сравниваются, если расхождение результатов расчётов по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи не превышает 5%, то расчёт считается выполненным.

Из справочной литературы и с чертежа парового котла в таблицу 4.4 заносятся конструктивные основные характеристики газохода. [5,4].

Из расчета топки известными являются температура и энтальпия газов перед первым конвективным пучком.

Температура обогреваемой среды постоянна и равна температуре кипения при давлении в барабане котла.

Конвективная поверхность котла состоит из двух газоходов. Сначала выполняется расчет первого газохода, затем по аналогии — второго газохода.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода.

При расчете первого конвективного пучка принимаем для газохода температуру газов на выходе из него — и.

Два варианта расчёта ведём параллельно.

После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определяем графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса и теплопередачи при двух ранее принятых температурах или по формуле (см. раздел 3).

Таблица 4.4.

Параметры.

Обозначение.

Для котла ДЕ 10−14 ГМ.

1-й кон.пуч.

2-й кон.пуч.

Поверхность нагрева 1-го газохода, м 2.

58,84.

58,84.

Число труб по ходу газов.

Живое сечение для прохода газов, м 2.

0,72.

0,43.

Наружный диаметр труб, мм.

Шаг труб, мм.

· конвективного пучка, продольный.

· конвективного пучка, поперечный.

Расположение труб.

Коридорное.

Температура газов на входе в 1-й конвективный пучок — (из расчёта топки).

Энтальпия продуктов сгорания на входе в 1-й конвективный пучок ;

Температура газов на выходе из 1-го конвективного пучка:

— 1-й вариант.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— 2-й вариант.

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

  • — 1-й вариант —
  • — 2-й вариант —
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Теплота, отданная дымовыми газами в 1-м конвективном пучке, определяется по соотношению:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — коэффициент сохранения теплоты равен 0,982 (определён в разделе 4.2), тепловой баланс котельный экономайзер где — присосы воздуха в поверхности. По таблице 4.2, ;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— энтальпия присасываемого воздуха, определяется по табл. 4.3 по температуре холодного воздуха энтальпия холодного воздуха:

— 1-й вариант:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— 2-й вариант:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Температура насыщения воды при давлении в барабане котла определяется по таблице П 6,.

Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — большая разность температур сред;

— меньшая разность температур сред.

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:

Средняя температура газов:

;

  • 1-й вариант
  • 2-й вариант

Скорость газов определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где: — объем газов на 1 кг топлива, определяется по табл. 4.2 (;

fг — живое сечение для прохода газов определяется по табл. 4.4.

1-й вариант.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

2-й вариант.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рис. П 2.

.

где — коэффициент теплоотдачи конвекцией.

1-й вариант при и.

2-й вариант при и.

Относительные продольные и поперечные шаги:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

По их значениям определяются следующие поправки:

— поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ;

— поправка на компоновку пучка .

Поправка на влияние физических параметров среды определяется по доле водяных паров и средней температуре газов,.

  • 1-й вариант —
  • 2-й вариант -(размер обозначений)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

  • 1-й вариант
  • 2-й вариант

Эффективная толщина излучающего слоя:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами. Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина:

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами. Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина:

.

где — доля трехатомных газов и водяных паров, определяется по табл. 4.2;

— давление продуктов сгорания, принимается равным 0,1 МПа для котлов, работающих под разряжением. (размер обозначений).

По рис. П 3 определяется коэффициент ослабления лучей трехатомными газами при температуре среды на выходе из поверхности нагрева:

— при ,.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— при .

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7−36 [1]).

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания:

;

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:

Коэффициент теплового излучения газовой среды:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Температура наружной поверхности загрязнённой стенки:

где (таблица П 11).

Температура наружной поверхности загрязнённой стенки:

.

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания:

.

где — коэффициент теплоотдачи излучением. Находится по рис. П 4.

1-й вариант:

Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен .

2-й вариант:

Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен .

Коэффициент теплопередачи:

.

где — коэффициент тепловой эффективности, определяется по табл. П 10.

1-й вариант:

.

2-й вариант:

Тепло, воспринятое первым конвективным пучком, по условию теплопередачи:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:

Расчётное значение искомой конечной температуры определим по соотношению:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 1-го конвективного пучка.

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 1-го конвективного пучка.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Тепловосприятие 1-го конвективного пучка по балансу.

.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Тепловой расчет 2-го конвективного пучка Для второго конвективного пучка аналогично предыдущему расчёту принимаем на выходе из него температуру продуктов сгорания равной:

  • 1-й вариант
  • 2-й вариант

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

  • — 1-й вариант —
  • — 2-й вариант —

Теплота, отданная дымовыми газами во 2-м конвективном пучке, определяется по соотношению:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — коэффициент сохранения теплоты равен 0,988 (из расчёта топки);

где — присосы воздуха в поверхности. По таблице 1,.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

— энтальпия присасываемого воздуха, определяется по табл. 4.3 по температуре холодного воздуха энтальпия холодного воздуха кДж/м 3.

  • — 1-й вариант:
  • — 2-й вариант:
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14. Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Температура насыщения воды при давлении в барабане котла по таблице.

Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — большая разность температур сред;

— меньшая разность температур сред.

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:

Средняя температура газов:

;

  • 1-й вариант
  • 2-й вариант

Скорость газов определяется по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

где — объем газов на 1 кг топлива, определяется по табл. 4.2 (м 3/кг),.

  • — живое сечение для прохода газов определяется по табл. 4.4
  • 1-й вариант
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

2-й вариант.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рис. П 1.

.

где — коэффициент теплоотдачи конвекцией.

1-й вариант при и.

В.

2-й вариант при и.

Относительные продольные и поперечные шаги:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

По их значениям определяются следующие поправки:

— поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ;

— поправка на компоновку пучка .

Поправка на влияние физических параметров среды () определяется по доле водяных паров и средней температуре газов,.

  • 1-й вариант —
  • 2-й вариант —

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

  • 1-й вариант
  • 2-й вариант

Коэффициент теплопередачи:

.

где — коэффициент тепловой эффективности, определяется по табл. П 10.

— коэффициент теплоотдачи излучением, для трубного пучка, расположенного за пучком равен нулю 0.

Коэффициент теплопередачи равен:

  • 1-й вариант:
  • 1-й вариант:

Тепло, воспринятое пароперегревателем, по условию теплопередачи:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

  • 1-й вариант:
  • 2-й вариант:

Расчётное значение искомой конечной температуры определим по соотношению:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 2-го конвективного пучка.

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 2-го конвективного пучка Тепловосприятие 2-го конвективного пучка по уравнению баланса:

Тепловой расчет водяного экономайзера

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

При поверочном расчете чугунного водяного экономайзера температура газов на входе принимается из теплового расчета второго конвективного пучка энтальпия продуктов сгорания ;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Температура газов на выходе из водяного экономайзера равна температуре уходящих газов, которой мы задались при расчете баланса котла энтальпия ;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Цель расчета — определение поверхности нагрева экономайзера Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб ВТИ длиной 2 метра, с поверхностью нагрева с газовой стороны и живым сечением для прохода газов.

Проходное сечение для газового потока можно определить по формуле:

где n — число труб в ряду экономайзера, для ДЕ 10−14ГМ принимаем n = 5.

Температура питательной воды на входе в водяной экономайзер — энтальпия.

Теплота, воспринятая водой в водяном экономайзере:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Теплота, отданная газами:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Энтальпия воды на выходе из экономайзера:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

По энтальпии определяется температура воды на выходе из экономайзера по таблице П 7, .

Температурный напор в водяном экономайзере II ступени:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Средняя температура воды:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Средняя температура поверхности стенки.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

На рис. 3.6 приведена схема водяного экономайзера.

Средняя скорость продуктов сгорания:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Скорость газов:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

;

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Коэффициент теплопередачи определяется по рисунку П 5,.

.

где — коэффициент теплопередачи конвекцией, для газа, .

Тепло, воспринятое водяным экономайзером по условию теплопередачи:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

.

Полагаем, что .

Площадь поверхности водяного экономайзера:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Число труб водяного экономайзера: штук.

Принимаем это количество кратным пяти — штук.

Количество вертикальных рядов: рядов.

Расчет невязки баланса котла Невязка баланса котла рассчитывается по формуле:

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

где — количества тепла, воспринятые лучевоспринимающими поверхностями топки, котельными пучками, водяным экономайзером. В формулу подставляются значения, определённые из уравнений теплового баланса.

Невязка теплового баланса котла определяется по соотношению.

Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.
Тепловой расчёт парового котла ДЕ-10-14.

Невязка баланса является допустимой.

Тепловой расчёт котельного агрегата считается законченным.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой