Позонный расчет топочного устройства
V"c — cредняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива. Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности. Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности. Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов. Нормативный коэффициент… Читать ещё >
Позонный расчет топочного устройства (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Позонный метод расчета применяется для определения локальных тепловых нагрузок по высоте топки и рекомендуется для всех топочных устройств.
В основу позонного метода расчета температуры газов по высоте топки положено уравнение энергии, которое для установившегося состояния определяет связь между тепловыделением и теплообменом в отдельных зонах топочной камеры.
Для расчета распределения тепловых нагрузок по высоте топки последняя условно разбивается на несколько зон и температура газов определяется на выходе каждой из них. Предварительно рассчитывается топочная камера в целом и находится температура газов на выходе из нее. Температура газов в каждой из зон рассчитывается, исходя из тепловыделения в зоне, изменения энтальпии продуктов сгорания и теплоотвода из зоны.
Объем топочной камеры разбивается на зоны, исходя из следующих соображений. Зону расположения горелок первых двух ярусов, характеризующуюся максимальным тепловыделением, целесообразно рассчитывать как; одно целое. Для топок с жидким шлакоудалением за ее границу принимается горизонтальная плоскость между ошипованными и гладкотрубными экранами. Остальную часть топочной камеры можно разбить на несколько приблизительно равных участков по высоте топки Первая зона: Температура газов на выходе из зоны максимального тепловыделения рассчитывается методом последовательных приближений по уравнению, 0С,.
=962,32.
где — степень выгорания, ;
Qвколичество тепла вводимое в топку с воздухом.
Qв=(т-т-пл) I0''в+(т +пл) I0хв=(1,2−0,05−0,04) 885+ +(0,05+0,04) 52,5=920,475 ккал/кг;
rIг.отб — количество тепла, вводимое с газами рециркуляцииrIг. отб=Iгr = 0,3374=112,2 ккал/кг,.
Qбшл — потери тепла с удаляемым из зоны шлаком, Qбшл= ашлhзлАр= =0,232 043=2700,8 ккал/кг,.
V"c — cредняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива.
Произведение коэффициента эффективности на суммарную поверхность, ограничивающую зону ;
F=срFст+'Fc1+''Fc2= =391,20,2+0,280,51+0,280,51 =110,444.
Fст — Fст — поверхность стен зоны Fст — Fст=F0,4=9780,4=391,2 м2
ср — средний коэффициент тепловой эффективности стен зоны, ср=х = 0,21=0,2.
Fc — сечение топочной камеры, (по чертежу), Fc=12,0966,656=80,51 м2
Несходимость тепловосприятия.
Qт.вп2
%.
расчет окончен.
Расчет первой ступени водяного экономайзера.
Расчет проводится согласно рекомендациям данным для расчета второй ступени экономайзера Риcунок 10.15.
       Наименование величины. | Обоз-наче-ния. | Единицы измерения. | Расчетная формула или страница1. | Результат расчета. |
Наружный диаметр труб. | d. | мм. | Из чертежа. [1, с.98]. | |
Внутренний диаметр труб. | dвн. | мм. | Из чертежа. | |
Поперечный шаг. | S1. | мм. |            Из чертежа. | |
Продольный шаг. | S2. | мм. |                Из чертежа. | |
Число рядов труб на выходе из коллектора. |  ZР |  шт. | [1, с.99]. | |
Число труб в ряду. | Z1. | шт. | ||
   Число рядов труб. |  Z2. | шт. | Принимаем с последующим уточнением. | |
                  Живое сечение для прохода газов. | Fжэ1 | м2 | ашк- Z1dLэ1 |  13,2964,8−144 0,0321,79=56,6. |
Поверхность нагрева. | Fэ1 | м2 |  Fэ1= Lэ1Z1Z2 ZР. |
|
Длина трубок в экономайзере. | L э1 | м. | из чертежа. | 4,3. |
Температура газов на входе в первую ступень. | V’э1 | С. | V’э1= V"вп2 | |
Энтальпия газов на входе в первую ступень. | Н’э1 | Н’э1= Н"вп2 | 3842,1. | |
Температура воды на входе в первую ступень. | t’э1 | С. | t'э1= tпв. | |
Энтальпия воды на входе в первую ступень. | h’э1 |                  [1, таблица 3] по Рпв. | 993,6. | |
Температура воды на выходе из первой ступени. | t''э1 | С. | t''э1= t'э1 [1, с.72]. | |
Энтальпия воды на выходе из первой ступени. | H''э1 |   h''э1= h’э1. | 1086,3. | |
Тепловосприятие по балансу. | Qбэ1 | |||
        Энтальпия газов на выходе из вэ. | Н"э1 | |||
       Изменение избытка воздуха в первой ступени. | э1 | _. | № 10.6 расчета. | 0,15. |
Температура газа на выходе из вэ. | V"э1 | C. | № 10.7 расчета. | |
   Средняя температура воды. | tэ1 | С. | ||
  Средняя температура газов. | Vэ1 |                        C. | ||
Средняя скорость газов. | гэ1 | |||
     Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку. | к. |    к =СSCZ CФн. | 0,950,85 150= =40,37. | |
Поправка на компоновку пучка. | СS | _. | Из расчета второй ступени. | 0,95. |
Поправка на число поперечных труб. | CZ | _. | [1, с.125] СZ =(z2). | 0,85. |
Поправка. | CФ | _. | [1, с.123] СФ=(zН2О, Vэ1). | |
Объемная доля водяных паров. | zН2О | _. |  № 10.6 расчета. | 0,07. |
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов. | н. | [1, с.124]. н=(гэ1d). | ||
Коэффициент теплоотдачи излучением. | 1=к. |   40,37. | ||
Коэффициент теплопередачи. | Кэ1 | |||
    Коэффициент загрязнения стенки. |    [1, с. 143, рисунок 6.16]. | 0,0043. | ||
Температурный напор на выходе газов. | С. |  V'э1— t"э1. | ||
Температурный напор на входе газов. | С. | V"э1— t'э1. | ||
Средний температурный напор |  tэ1 |  С. | ||
 Тепловосприятие первой ступени экономайзера. | Qт.э. | |||
 Несходимость тепловосприятия. | Qтэ1 | %. | расчет окончен. |
Расчет первой ступени воздухоподогревателя.
Диаметры трубок, их длину шага и количество, а так же глубину установки в конвективной шахте принять из расчета второй ступени воздухоподогревателя.
Таблица 10.16.
Наименование величины. | Обоз-наче-ния. | Единицы измерения. | Расчетная формула или страница1. | Результат расчета. |
 | ||||
Поверхность нагрева. | Fвп1 | м2 | Fвп1= 2d Lвп1 Z1 Z2. | 23, 14 0,44 219 87=13 481,6. |
Сечение для прохода газов по трубам. | Fгвп1 | м2 | Из расчета второй ступени. | 15,65. |
Температура газов на входе в первую ступень. | V’вп1 | С. | V’вп1= V''э1 | |
Энтальпия газов на входе в первую ступень. | Н’вп1 | Н’вп1= Н''э1 | 3322,9. | |
Температура воздуха на входе в первую ступень. | t’вп1 | С. | № 3 расчета. | |
Энтальпия воздуха на входе в первую ступень. | h’вп1 | № 10.7 расчета. | 993,6. | |
Температура воздуха на выходе из первой ступени. | T''вп1 | С. | t''вп1= t’вп2. | |
Энтальпия этого воздуха. | H''вп1 | № 10.7 расчета. | 1086,3. | |
Тепловосприятие первой ступени. | Qбвп1 | |||
  Отношение количества воздуха за вп к теоретически необходимому. | вп. | _. | Из расчета второй ступени воздухоподогревателя. | 1,08. |
Присос воздуха в воздухоподогреватель. | вп1 | _. | вп1= вп2. | 0,03. |
Энтальпия газов на выходе из взп. | Н"вп1 | |||
  Температура газов на выходе. | V''вп1 | С. | № 10.7 расчета по Н"вп1 | |
Средняя температура газов. | Vвп1 | C. | ||
 Средняя скорость газов. | гвп1 | |||
  Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к поверхности. | к. | к =СL CФн. | 10,9635,1= 33,4. | |
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов. | н. | [1, с. 130, рисунок 6.6 ]. н=(гэ1dвн). | 35,1. | |
Поправка на относительную длину трубок. | CL | _. | [1, с.123]. СL =(Lвп1/dвн). | |
Поправка. | CФ | _. | [1, с.130] СФ=(zН2О, Vвп1). | 0,96. |
Объемная доля водяных паров. | zН2О | _. | № 10.6 расчета. | 0,0688. |
Коэффициент теплоотдачи излучением от газов к поверхности. | л. | л=0,5(нлэ2). | 3,51/2=1,755. | |
Коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности. | 1=к+л. | 33,4+1,755=35,155. | ||
Коэффициент теплоотдачи от поверхности к воздуху. | 2=к. [1, с. 177, таблица 6.2]. | 33,4. | ||
Коэффициент теплопередачи. | К. | |||
         Коэффициент использования воздухоподогревателя. | _. | [1, с. 147, таблица 6.6]. | 0,9. | |
Температурный напор на входе газов. | tб |  С. | V’вп1-t"вп1 | |
Температурный напор на выходе газов. | tм | С. | V"вп1-t'вп1 | |
Средний температурный напор | tвп1 | С. | ||
    Тепловосприятие первой ступени пароперегревателя. | Qт.вп1 | |||
  Несходимость тепловосприятия. | Qт.вп1 | %. |  расчет окончен. |
