Расчет пароперегревателя ii ступени по ходу движения газов

На рисунке 2 приведена схема пароперегревателя второй ступени.

Исходными данными для расчёта II ступени пароперегревателя являются следующие данные:

— теплосъём в поверхностном пароохладителе, принятый ранее — 150 кДж/кг;

наружный диаметр труб d_н =38 мм;

поперечный шаг S₁=95 мм;

продольный шаг S₂=75 мм;

расположение труб — коридорное;

живое сечение для прохода газов f_г =23,3 м²;

живое сечение для прохода пара f_п =0,098 м²;

температура пара на выходе из пароперегревателя II ступени по ходу газов =312,82°С;

энтальпия пара =3013,65 кДж/кг;

температура пара на входе в поверхностный пароохладитель равна температуре насыщения, =318°С;

теплосодержание пара по таблице XXIII [1]; =2705,4 кДж/кг.

Так как на стороне насыщенного пара расположен поверхност ный пароохладитель, то энтальпия пара на входе в пароперегреватель определяется по соотношению 8.08 [1].

; (44).

= 2705,4 — 150 = 2555,4 кДж/кг. (45).

Теплота, воспринятая паром.

; (46).

кДж/кг. (47).

Температура газов на входе в пароперегреватель принимается равной температуре газов на выходе из пароперегревателя I ступени ==900°С.

Энтальпия дымовых газов определяется по таблице 2 (==9482,9 кДж/кг).

Энтальпия дымовых газов на выходе из пароперегревателя.

; (48).

=7277,1 кДж/кг. (49).

По найденной энтальпии (по табл. 2) находится температура дымовых газов на выходе из пароперегревателя (=794°С).

Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле.

(50).

где — большая разность температур сред;

— меньшая разность температур сред.

=900−318 = 582 °C; (51).

=794−312= 482 °C; (52).

=505°С. (53).

Средняя температура газов.

; (54).

=847°С. (55).

Скорость газов определяется по формуле.

; (56).

=10,41 м/с. (57).

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков.

(58).

где — коэффициент теплоотдачи конвекцией. Определяется по рисунку П1.

При =38 мм и =10,41 м/с,.

=78 Вт/(м²МК);

; (59).

. (60).

C_Z — поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов (=1);

C_S — поправка на компоновку пучка, для.

=1.

— поправка на влияние физических параметров среды (=0,98).

Вт/(м²МК).

Эффективная толщина излучающего слоя.

; (61).

0,18 м. (62).

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (). Для нахождения этого коэффициента необходимо найти.

0,2610,10,18=0,0047 (63).

По рисунку П2 определяется =30 (м МПа)^-1.

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

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания.

; (64).

0,14. (65).

Коэффициент теплового излучения газовой среды.

; (66).

=0,13 (67).

Средняя температура пара.

; (68).

=315°С. (69).

Скорость пара.

(70).

где — удельный объем пара.

При =315°С и =9,5 МПа,.

=0,0178 м³/кг.

10,35 м/с. (71).

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к пару. Находится по рисунку П3,.

(72).

где — поправка на форму канала (=0,95).

Для =315°С и = 10,35 м/с,.

=2950 Вт/(м²МК).

Вт/(м²МК). (73).

Температура стенки труб пароперегревателя.

(74).

где — коэффициент загрязнения. При сжигании твёрдого топлива и коридорном расположении труб =0,0043 (м² К)/Вт (стр. 142 [4]);

— средняя температура среды, протекающей в рассчитываемой поверхности; =315°С;

— площадь поверхности нагрева.

Величина поверхности нагрева принимается равной =1500 м².

Температура стенки труб пароперегревателя.

=396°С. (75).

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания.

(76).

где — коэффициент теплоотдачи излучением, находится по рисунку П4. Для температуры стенки =396°С.

=155 Вт/(м²МК);

Вт/(м²МК). (77).

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке.

(78).

где — коэффициент использования поверхности. Определяется по таблице 6.1 [4], для пароперегревателя =1,0.

96,59 Вт/(м²МК). (79).

Коэффициент теплопередачи.

(80).

где — коэффициент тепловой эффективности. Определяется по таблице П2, =0,6.

70,37 Вт/(м²МК). (81).

Необходимый размер поверхности нагрева пароперегревателя II ступени.

; (82).

=1527 м². (83).

Поскольку размер поверхность отличается от принятого раннее (1500 м²) менее, чем на 7%, то расчёт считается законченным.