Исправление ошибок в курсовике ТГУ 1

Таблица 11 — Конструктивные характеристики газоход Наименование величины Обозначение Размерность ДЕ 4 Расположение труб коридорное Поверхность нагрева Н м 2 48,51 Диаметр труб d мм 51 Расчетные шаги труб: поперечный S1 мм 110 продольный S2 мм 100 Число труб, пересекаемых потоком газов Z1 Единицы

Число рядов труб по ходу газов Z2 Единицы 19

Живое сечение для прохода газов Fг м 2 0,338 Эффективная толщина излучающего слоя S м 0,184 Эффективная толщина излучающего слоя определяется по формуле:

S=((1,87∙(S1+S2)/d)-4,1)∙d (30)

S=0,184 м.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода. Для котла с одним газоходом можно принять =500 °С и =300 °С. Порядок проведения расчетов приведен в таблице 8.

Таблица 12 — Расчет теплообмена в газоходе Рассчитываемая величина Обозначение Размерность Формула и обоснование Расчет 1 2 3 4 5 Температура газов на входе из расчета топки 940 Энтальпия диаграмма (по графику газохода) 18 000

Температура газов на выходе из газохода принимается v1=500 °С

v2=300 °С Энтальпия диаграмма J1"=8860

J2"=5183

Энтальпия присоса воздухарис.

1;; 18,750 Коэффициент сохранения теплоты Единицы Формула 18 0,97 Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса Qб Qб1=8884

Qб2=12 451

Средняя температура газов Vср1=720

Vср2=620 Средняя скорость газов в газоходе Wср; Bр — ф-ла 21;

Vг-табл.

6; для газохода

Fг — табл.

11 Wср1=10,76

Wср2=9,68 Коэффициент теплоотдачи конвекцией

[ рис.П.5 (1,2 ч.)] αк1=72

αк2=68 Произведение ,

где P=0,1Мпа;

— табл.

7;

— табл.

4; для газохода 0,005 Коэффициент ослабления лучей 3-х атомных газов 37

Оптическая толщина 0,185

0,17 Коэффициент теплового излучения ξ=0,18; ξ=0,16

Температура обогреваемой среды tн температура насыщения при давлении в барабане котла (таблица П6),

Pбарабана= 1,0 МПа. 179,88 Температура наружной поверхности загрязненной стенки

Δt — [табл.П.5] t3=204,88 Коэффициент теплоотдачи излучением

αл1=9,7

αл2=4,7 Коэффициент тепловой эффективности котельного пучка — Ψ=0,85

Коэффициент теплопередачи К K1=69,4

K2=61,8 Температурный напор oC ∆t1=509

∆t2=347 Тепловосприятие газохода по уравнению теплопередачи Qт ,

Где Н (табл. 7) Qт1=20 303

Qт2=12 326

Определение коэффициентов теплоотдачи:

— коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяется по номограммам (П. 5, П.6) в зависимости от конструкции пучков, способа омывания, скорости газового потока и от физических свойств теплоносителя:

(31)

Где — номинальный коэффициент теплоотдачи, который определяется по скорости потока Wср и диаметру труб пучка d;

αн1=72; αн2=68.

— поправка на геометрию пучка, зависящая от относительного продольного и поперечного шагов. Cs=1;

— поправка на количество рядов труб по ходу газов, Cz=1;

— поправка на физические характеристики потока при изменении температуры и состава теплоносителя. Сф=1,0;

Тогда: αk1=72∙1∙1∙1∙=68, αk2=68.

Определение коэффициента теплоотдачи излучением:

— коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания, рассчитывается по рисунку П7(приложения) и по формуле:

(32)

Где — номинальная величина коэффициента теплоотдачи излучения, зависящего от температуры стенки и средней температуры газового потока;

αн1=55; αн2=30;

— поправка в случае отсутствия золовых частиц в продуктах сгорания; Сг1=0,98 Cг2=0,97;

— коэффициент теплового излучения (ξ=0,18 и 0,16);

Тогда: αл1=55∙0,18∙0,98=9,7, αл2=30∙0,16∙0,97=4,7

После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определем графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса Q б и теплопередачи Q т при двух ранее принятых температурах и

Рисунок 5 — Температура на выходе из газохода Как видно из рисунка V"д=305, а Qг=12 450 кДж/м3. Полученное действительное значение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода будет являться температурой на входе в следующую поверхность нагрева.

Тепловой расчет экономайзера

При поверочном расчете чугунного водяного экономайзера температура газов на входе υ принимается из теплового расчета газохода, температура газов на выходе υэ была предварительно принята из табл.

1, υ= υ.Целью расчета является определение поверхности нагрева экономайзера Н э. Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб длиной 2 метра, с поверхностью нагрева с газовой стороны f э = 2,95 м² и живым сечением для прохода газов f = 0,12 м².

Проходное сечение для газового потока можно определить по формуле:

Fэк = n · f, м2 (33) (где n — число труб в ряду экономайзера. Для ДЕ 4 — n = 2

Расчёт водяного экономайзера ведётся в табличной форме 13.

Таблица 13 — Расчет экономайзера Рассчитываемая величина Обозначение Размерность Формула и обоснование Расчет 1 2 3 4 5 Температура газов на входе oC из расчета газохода

305 Энтальпия диаграмма 5150

Температура газов на выходе oC Табл.

1, 130 Энтальпия диаграмма 2377,2 Коэффициент сохранения теплоты Ф-ла 5.11 0,97 Тепловосприятие водяного экономайзера Qэ 2781

Количество питательной воды проходящей через экономайзер Dэ паропроизводитель-ность котла 4000+0,03· 4000=

Температура питательной воды на входе в экономайзер oC По условию 104 Температура питательной воды на выходе oC

Вр — ф-ла 5.13; с=4,19 КДж/кг · оС 153<(tн-20) Средняя температура газов oC 217,5 Средняя скорость газов Wср

Fэк — ф-ла 8.1

Vг — табл. 4(для экономайзера) 8,1 Температурный напор oC 89 Коэффициент теплопередачи

[рис.П.8] 21,63 Расчетная поверхность нагрева Нэ м2 122 Число труб в ряду n шт. Из ф-лы 2 Число горизонтальных рядов m шт. 21 Определение невязки теплового баланса котла Невязка теплового баланса котла:

(34) где Qл — таблица 10; Qг — тепловосприятие газохода при υg; Qэ — таблица 9;

∆Q=34 120∙0,9135-(15 852,71+12 450+2781)=-84,91.

Относительная невязка:

(35) Что удовлетворяет условию. Расчёт можно считать выполненным.

Результаты теплового расчёта котла

Таблица 12 — Сводная таблица теплового расчёт

Данные теплового расчета парового котла ДЕ 4−14, топливо — природный газ, 34,120 МДж/кг (м3), расход 0,0844 кг/с.

Среда, поверхность нагрева Величина Поверхность нагрева топка газоход экономайзер вход выход вход выход вход выход Рабочая среда (вода) Температура t, оС 179,88 179,88 153 179,88 104 153 Продукты сгорания Температура, оС 1835 940 940 305 305 130 Энтальпия J, 34 343 18 000 18 000 5150 5150 2377,2 Тепловосприятие поверхности Q, 16 624 Qт1=20 303

Qт2=12 326 2781

Скорость газов Не рассчитывается в данном разделе Wср1=10,76

Wср2=9,68 8,1 Коэффициент теплопередачи k, Не рассчитывается в данном разделе K1=69,4

K2=61,8 21,63 Поверхность Поверхность нагрева F, м2 23,80 48,51 122

Cписок используемой литературы

1. Гусев Ю. Л. Основы проектирования котельных установок/ Ю. Л. Гусев. — М.: Стройиздат, 1973. — 248 с.

2. Иванова Е. С. Поверочный расчет парового котла[Текст]: Метод.

указания / Е. С. Иванова, Л. В. Артеева. — Ухта: УГТУ. — 51 с. ил.

3. Либерман Н. Б., Справочник по проектированию котельных установок систем централизованного теплоснабжения/ Н. Б. Либерман, М. Т. Няньковская. — М.: Энергия, 1979. — 224 с.

4. Роддатис К. Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности/ К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 488 с.

5. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. — М.: Энергия, 1973. — 295 с.

6. Хмельницкий П. Е. Методические указания к курсовому проекту для студентов/ П. Е. Хмельницкий, М. И. Ершова. — Новосибирск, 2002. — 49 с.

7. Частухин В. И. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов/ В. И. Частухин. — Киев: Вища школа, 1980. — 184 с.

8. Эстеркин Р. И. Котельные установки: курсовое и дипломное проектирование/ Р. И. Эстеркин. — Л.: Энергоатомиздат, 1989. — 279 с.

Приложение

Таблица П 1. Средние теплоемкости воздуха, газов, водяных паров и золы, кДж/м3 К

Св Св 100 1,32 1,70 1,30 1,49 0,81 1300 1,47 2,28 1,43 1,80 1,04 300 1,34 1,86 1,31 1,54 0,88 1500 1,49 2,33 1,44 1,85 1,16 500 1,37 1,98 1,33 1,59 0,92 1700 1,50 2,37 1,46 1,90 1,21 700 1,40 2,08 1,35 1,64 0,95 1900 1,52 2,41 1,47 1,94 1,23 900 1,43 2,17 1,38 1,69 0,97 2100 1,54 2,44 1,48 1,98 1,26 1100 1,46 2,23 1,41 1,74 1,0 2300 1,55 2,46 1,50 2,02 ;

топка газоход экономайзер экономайзер

топка

газоход Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 2 069 562−270 109−50−13