Читайте также:
|
|
7.1) Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном Jф’’ при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки Jт’’.
7.2.) По чертежам парового котла составляют эскиз фестона.
7.3.) По чертежам парового котла составляем таблицу:
Конструктивные размеры и характеристики фестона.
Таблица 7.1.
Наименование величин | Обозн. | Раз-ть | Ряды фестона | Для всего фестона | ||
Наружный диаметр труб | d | м | 0,06 | 0,06 | ||
Количество труб в ряду | Z | шт | — | |||
Длина трубы в ряду | li | м | 4,375 | 4,35 | 4,4 | — |
Поперечный шаг труб | S1 | м | 0,24 | 0,24 | ||
Продольный шаг труб | S2 | м | — | 0,22 | 0,22 | 0,22 |
Угловой коэф. фестона | Хф | — | — | — | — | |
Расположение труб | — | — | Шахматное | — | ||
Расчётная поверхность нагрева | H | м2 | 13,1947 | 13,1193 | 13,2701 | 39,5841 |
Высота газохода | ai | м | 4,376 | 4,325 | 4,075 | — |
Ширина газохода | b | м | 4,28 | — | ||
Площадь живого сечения | F | м2 | 14,764 | 14,539 | 13,553 | 14,1585 |
Относительный поперечный шаг труб | S1/d | — | ||||
Относительный продольный шаг труб | S2/d | — | — | 3,667 | 3,667 | 3,667 |
Эффективная толщина излучающего слоя | Sф | м | — | — | — | 0,95441 |
Принимаем Хф = 1, тем самым увеличиваем конвективную поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), что существенно упрощает расчёт.
По S1 и S2 определяем эффективную толщину излучающего слоя фестона Sф:
7.4) Расположение труб в пучке – шахматное, омывание газами – поперечное (угол отклонения потока от нормали не учитываем). Высоту газохода ‘а’ определяют в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Ширина газохода ‘b’ одинакова для всех рядов фестона, её определяют как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов.
7.5) Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду:
Fi = ai×b - Z1× liпр×d;
где liпр – длина проекции трубы на плоскость сечения, проходящую через ось труб расчитываемого ряда.
lпр1=4,2375 м; lпр2=4,1375 м; lпр3=4,05 м;
Fср находим как среднее арифметическое между F1 и F3.
7.6) Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т.е гибов в пределах фестона:
Нi = p×d×Z1i× li;
где Z1i – число труб в ряду; li – длина трубы в ряду по её оси.
Расчётная поверхность нагрева фестона определяют как сумму поверхностей всех рядов:
Нф = Н1 + Н2 + Н3 = 13,1947+13,1193+13,2701 = 39,5841 м2
На правой и левой стене газохода фестона расположена часть боковых экранов, поверхность которых не превышает 5% от поверхности фестона:
Ндоп = åFст×Xб=2,8288×0,905=2,5486 м2
Где: åFст — поверхность стен боковых экранов, расположенная выше 1-ого ряда фестона; Xб — угловой коэффициент бокового экрана.
Нф’ = Нф + Ндоп = 39,5841 + 2,5486 = 42,1295 м2
7.7) Составляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона.
7.8) Ориентировачно принимают температуру газов за фестоном на 30¸1000С ниже, чем перед ним:
Jф’’= Jф’-(30¸100)=1015,6-100=915,6°C
Таблица 7.2.
Наименование величин | Обозначение | Размерность | Величина |
Температура газов перед фестоном | Jт’’= Jф’ | 0С | 1015,6 |
Энтальпия газов перед фестоном | Jт’’= Jф’ | Ккал/кг | 4958,88 |
Объёмы газов на выходе из топки при a¢¢т | Vг | м3/кг | 13,345 |
Объёмная доля водяных паров | rH2O | — | 0,1761 |
Объёмная доля трёхатомных газов | rRO2 | — | 0,0914 |
Температура состояния насыщения при давлении в барабане Рб=44кгс/см2 | tн | 0С | 254,87 |
Jф’=Jт’’=4958,88 ккал/кг
Для Jф’’=915,6°C при aт’’=1,2 находим энтальпию газов за фестоном:
ккал/м3
Jф’’=4796,856 ккал/кг и по уравнению теплового баланса определяем тепловосприятие фестона:
ккал/м3
7.9.) Уравнение теплопередачи для всех поверхностей нагрева записывают в следующем виде:
Где k—коэффициент теплопередачи,Dt—температурный напор,
Н—расчётная поверхность нагрева
7.10.1) При сжигании газа коэффициент теплопередачи определяют по формуле:
Где: aк—коэффициент теплоотдачи конвекцией; aл—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; y — коэффициент тепловой эффективности поверхности; x = 1; коэффициент загрязнения равен:
7.10.2) Для определения aк—коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока:
Для нахождения aк по номограмме 13[3] определяем: aн=31 ккал/м2×ч×оС и добавочные коэффициенты: Сz=0,89; Сф=0,99; Сs=0,94
aк = aн×Сz×Сф×Сs = 31×0,89×0,99×94 = 25,67 ккал/м2×ч×оС;
Коэффициент теплоотдачи излучением равен
Для нахождения aл используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:
Для незапылённой поверхности k×p×S = (kг×rn)×p×S
Где р = 1кгс/ см2; rn=0,2256
рn×S = rn×S = 0,2675×0,95441 = 0,2553;
По номограмме 3[2]находим kг = 1,1;
По номограмме 19[3] находим:
при tст=tн+25°С=254,87+25=279,87°C и uср=1040,6°С à aн=156 ккал/м2×ч×оС
Cг=1
aл=aн×а×Cг =156×0,2097×0,96=32.7132 ккал/м2×ч×оС.
Для фестона y=0,85
Находим температурный напор:
7.11) Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются менее чем на 5%, то температура за фестоном задана правильно:
т.о поверочный расчёт выполнен.
Дата добавления: 2015-01-29; просмотров: 34 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |