Тепловой расчет вспомогательного парового котла

Энтальпия топлива

.

Низшая теплота сгорания топлива

.

Располагаемая теплота топлива

.

Энтальпия питательной воды

.

Энтальпия кипящей воды (определяется по рис.

3.15 [1]) .

Теплота парообразования (определяется по рис.

3.15 [1]) .

Энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллектора

.

Расход топлива

.

Объем топки

.

Число форсунок (однофронтовое отопление) (принимаем согласно [1])

.

Расчетная производительность одной форсунки

.

Давление продуктов сгорания в топке принимается согласно [1]

.

Скорость воздуха в отверстии фурмы [1]

.

Расход воздуха через отверстие фурмы

.

Живое сечение отверстия фурмы

.

Диаметр отверстия фурмы

.

Диаметр отверстия фурмы округляем до ближайшего значения, кратного 20мм:

Действительная скорость воздуха в отверстии фурмы

.

Наименьшие расстояния:

от оси форсунки до экрана

от оси форсунки до первого ряда пучка труб

.

Длина топки (предварительно)

.

Площадь фронта топки (предварительно)

.

Внутренние диаметры:

пароводяного коллектора принимается согласно [1]

водяного коллектора принимается согласно [1]

.

Диаметр топки в идеализированном варианте

.

Длина лучевоспринимающих труб:

со стороны экрана ,

со стороны парообразующего пучка .

Площадь фронта топки

.

Длина топки

.

Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева топки

.

Площадь поверхности стен топки

.

Степень экранирования

.

Рис.

3. Эскиз топки

7. Расчет теплообмена в топке

Объемная теплоемкость воздуха, поступающего в топку

.

Энтальпия влажного воздуха, поступающего в топку

.

Теоретическая энтальпия продуктов сгорания

.

Теоретическая (адиабатная) температура продуктов сгорания

.

Температура газов на выходе из топки

.

Энтальпия газов на выходе из топки

.

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива

Коэффициент сохранения теплоты

.

Критерий Больцмана

.

Безразмерная температура газов на выходе из топки

.

Температура газов на выходе из топки

.

Так как, то принимаем Энтальпия газов на выходе из топки

.

Тепловая мощность, воспринятая излучением в топке

.

Коэффициент прямой отдачи

.

8. Тепловой расчет конвективного парообразующего пучка.

Рис.

4. Схема парообразующего пучка парового котла

Строение трубчатого пучка принимается согласно [1] - коридорное.

Наружный диаметр труб принимаем

.

Шаги труб в пучке:

— поперечный ,

— продольный .

Коэффициент свободного прохода

.

Число труб в одном ряду

.

Число рядов труб принимается согласно [1]

.

Средняя расчетная длина труб пучка

.

Проекция средней расчетной длины труб пучка

.

Живое сечение для прохода газов в пучке

.

Расчетная поверхность нагрева одного ряда

.

Конвективный тепловой поток, передаваемый в парообразующем пучке

.

Энтальпия газов за пучком

.

Температура газов за пучком

Средняя температура газов

.

Объемный расход газов

.

Средняя скорость газов

.

Коэффициент теплопроводности газов

.

Кинематический коэффициент вязкости газов

.

Число Прандтля газов

.

Коэффициент загрязнения принимается согласно [1]

.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

где — коэффициент теплопроводности среды (газа, воздуха), омывающей трубы;

диаметр труб;

среды;

кинематической вязкости среды;

Прандтля среды;

на число рядов труб; - поправка на компоновку, зависящая от относительного поперечного

и продольного шагов

.

Поправки и найдем следующим образом

при .

.

Тогда коэффициент теплоотдачи конвекцией

.

Коэффициент неравномерности омывания пучка принимаем согласно [1]

.

Коэффициент теплоотдачи излучением газа в межтрубном пространстве принимаем согласно [1]

.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

.

Коэффициент теплопередачи

.

Средний температурный напор

.

Конвективная поверхность нагрева парообразующего пучка

.

Число рядов труб

.

Округляем до целого числа

.

Список используемой литературы:

Д.И. Волков, Б. В. Сударев. Судовые паровые котлы. Ленинград «Судостроение» 1988 г.

(1,стр.

59.)

(1,стр.

59)

(1,стр.

59)

(1,стр.

60)

(1,стр.

60)

(1,стр.

62)