Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ.

9.1) Целью поверочно-конструкторского расчёта пароперегревателя является определение его поверхности нагрева при известных тепловосприятиях, конструктивных размерах и характеристиках. Тепловосприятие пароперегревателя определено ранее, конструктивные размеры и характеристики поверхности заданы чертежом. Решением уравнения теплопередачи определяют требуемую (расчётную) величину поверхности нагрева пароперегревателя, сравнивают её с заданной по чертежу и принимают решение о внесении конструктивных изменений в поверхность.

9.2) По чертежам парового котла составляем эскиз пароперегревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25.

9.3) По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя.

Таблица 9.1.

9.3.1) Целесообразность разделения пароперегревателя на ступени обычно определяют характкром взаимного движения сред (газов и пара) и размещением между ступенями пароохладителей. Поверхность нагрева пароперегревателя определяем по наружному диаметру труб, полной длине змеевика (с учётом гибов) l и числу труб в ряду (поперёк газохода) Z₁.В неё также включается поверхность труб, примыкающих к обмуровке, называемая дополнительной, которую определяют как произведение площади стены (потолка) F_ст, занятой этими трубами, на угловой коэффициент х, определяемый по номограмме на основании соотношений S₁/d и е/d, причём е/d @ r/d =0,5 à х=0,76 (по номограмме 1а[2]).

9.3.2) Площадь среднего живого сечения для прохода пара:

9.4) Составляем таблицу исходных данных поверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:

Таблица 9.2.

Средний удельный объём пара находим с использованием по удельным объёмам пара в состоянии насыщения и перегретого пара:

При Р_б=44 кгс/см² à u_н=0,04499 м³/кг

При Р_пе=40 кгс/см² и t_пе=450°С à u_пе=0,0809 м³/кг

Все остальные величины определены ранее.

9.5) Коэффициент теплопередачи определяем для пароперегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц.

Средняя температура газов:

Средне значение давления:

Коэффициент теплопередачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяем по формуле:

где y — коэффициент тепловой эффективности поверхности; y=0,85

9.5.1) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяем по формуле:

Где a_к — коэффициент теплоотдачи конвекцией; a¢_л—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; x = 1;

9.5.2) Рассчитаем среднюю скорость потока пара:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме12:

По d=0,038 м и w_п^ср=18,97 м/с определяем a_н=43 ккал/м²×ч×^оС;

По s/d=0,09194 определяем С_s=1;

По z=12 определяем С_z=1;

По J=751,71°С и r_H2O=0,1740 определяем Сф=1,01

a_к = a_н×С_z×С_ф×С_s = 43×1×1×1,01 = 43,77 ккал/м²×ч×^оС;

Коэффициент теплопередачи излучением с учетом поправок на l_об и l_п

А — коэффициент при сжигании газа А=0,3

a_л — коэффициент теплоотдачи излучением определяем по номограмме 19:

По J=751,71°С и t_сг=t+25=334,87+25=359,87 определяем:

a_н=107 ккал/м²×ч×^оС; С_г=0,94

Для нахождения a_л используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Суммарная оптическаятолщина газового потока k×p×S = (k_г×r_n)×S×p,

где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2643; S=0,2708 м; р_n×S = r_n×S = 0,2643×0,2708 = 0,07157; по номограмме 3[2]находим k_г = 2,3;

a_л = a_н×а×с_г =107×0,1518×0,94×= 15,268 ккал/м²×ч×^оС;

9.5.4) При расчёте пароперегревателя и экономайзера на величину a_л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

Где Т_к — температура газов в объёме камеры, (К); l_об и l_п – соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка.

9.5.5) Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в пароперегревателе определяем по номограмме, при среднем значении давлений, температур и скорости пара:

При этой скорости пара С_d = 0,99; a_н = 1000 ккал/м²×ч×^оС; à

a₂ = a_н×С_d = 1000×0,99 = 990 ккал/м²×ч×^оС;

9.5.6) Коэффициент теплоотдачи:

9.6) В пароперегревателях с параллельно-смешанным током, коэффициент y определяют из номограммы 30[3] по безразмерным параиетрам P и R, которые расчитываем по формулам:

Где Н_прм — поверхность нагрева прямоточной ступени

Н — суммарная поверхность нагрева пароперегревателя

Где l_прм=10,55 м

По номограмме 29 по А,P,R à y=0,99

Dt_прм — средний температурный напор, который определяем из предположения, что в ней осуществим чистый противоток. Определим Dt’ и Dt’’ и выявим большее и меньшее значения:

Т.к. Dt_б/Dt_м =465,6/332,2=1,4<1,7 то температурный напор с достаточной точностю определим как среднее арифметическое

9.7) Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка > 2% à вносим конструктивные изменения.

9.8) Найдем число петель змеевика, которое надо добавить:

Следовательно добавляем к поверхность пароперегревателя 1 змеевика.

Расчёт выполнен.

10. ПОВЕРОЧНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАСЧЁТ ХВОСТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА.

10.1. Расчёт водного экономайзера.

10.1.1) С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

Таблица 10.1.

Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р¢_эк = 1,08×Р_б=1,08×44=47,52 кгс/см².

10.1.2) Предварительно определяем тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:

Энтальпию и температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнания теплового баланса по рабочему телу (воде):

Где D_эк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях D_эк = D_пе =D;

i²_эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i¢_эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.

При указаной схеме включения пароохладителя:

По i¢_эк = 161 ккал/кг и Р¢_эк = 47,5 кгс/см² находим t¢_эк = 160 ⁰С;

По i²_эк = 245,26 ккал/кг и Р_б = 44 кгс/см² находим t²_эк = 250 ⁰С;

Т.к i’’_эк < i‘_эк, значит экономайзер некипящего типа.

10.1.3) По чертежам парового котла составляем эскиз экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указываем все конструктивные размеры.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу: