Методическое пособие к курсовому проекту «Теплогенерирующие установки» для студентов дневного и заочного отделений специальности
Download 0,5 Mb. Pdf ko'rish
|
[Karnicky N.B., Rudenkov B.M., CHizh V.A.] Teploge(z-lib.org)
|
При сжигании мазута
Первые и вторые ступени экономайзеров 12-20
0,65-0,6 с очисткой поверхности нагрева дробью 4-12 0,7-0,65 Пароперегреватели, расположенные в конвективной шахте, при очистке дробью, а также коридорные паро- перегреватели в горизонтальном газоходе, без очистки; котельные пучки котлов малой мощности, 12-20
0,6 фестоны
4-12 0,65-0,6 Экономайзеры котлов малой мощности (при температуре воды на входе 100 о С и ниже) 4-12 0,55-0,5 При сжигании газа
Первые ступени экономайзеров и одноступенчатые экономайзеры, в том числе плавниковые и ребристые, при температуре продуктов сгорания на входе в них 400
о С
0,85 Вторые ступени экономайзеров, пароперегреватели и другие конвективные поверхности нагрева, в том чис- ле плавниковые и ребристые, при температуре продук- тов сгорания на входе в них 400 о С 0,85
Примечание: Бóльший коэффициент тепловой эффективности прини- мается для меньшей скорости.
α к - коэффициент теплоотдачи конвекций от газов к стенке, зависящий от скорости и температуры потока, диаметра и расположения труб, характера их омывания, Вт/(м 2 ⋅
С) (рис. 4.1 − 4.3); α л -коэффициент теплоотдачи излу- чением, зависящий от температуры газов, толщины излучающего слоя и пар- циальных давлений трехатомных сухих газов и водяных паров (рис. 4.4). Коэффициент теплоотдачи излучением α л , (Вт/(м 2 ⋅ о С)) определяется: -для запыленного потока (при сжигании твердого топлива) α л
н . а -для незапыленного потока (при сжигании газа и мазута) α л
н . а ⋅ с г , где α н - коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме на рис.4.4; a - степень черноты потока, определяемая по формуле (3.17); с г - ко- эффициент, определяемый по рис. 4.4. Для определения α н и коэффициента с г вычисляется температура за- грязненной стенки t 3 , о С по выражению
t
= t H + Δt,
(4.6) где t
H - средняя температура охлаждающей среды . Δt при сжигании твердых и жидких топлив принимается равным 60 о С, при сжигании газа − 25 о С.
В табл. 19 приведены значения коэффициента загрязнения ε , завися- щего от рода сжигаемого топлива, диаметра труб и их расположения, скоро- сти перемещения газов.
Таблица 19 Значения коэффициента загрязнения
Топливо Гладкотрубные пучки Чугунные экономайзеры Твердое 0,004-0,005 0,008 Мазут
0,004 0,006
Природный газ 0,001
0,0025
Чтобы воспользоваться рис. 4.1- 4.4, необходимо предварительно най- ти: 1. Среднюю температуру газов по формуле
2
ϑ ϑ ′′ + ′ =
, о
(4.7)
2. Объемную долю O H r 2 из табл. 7 для данного газохода. 3. Число рядов труб вдоль и поперек газового потока, поперечный (S 1 ) и продольный (S 2 ) шаги труб с наружным диаметром d (коридорное распо- ложение) ; диагональный шаг S 2 / (шахматное расположение). 4. Площадь живого сечения газохода F (м 2 ) подсчитывается: а)для продольного омывания потоком газов труб снаружи 4 2 d n b a F ⋅ ⋅ − ⋅ = π , м
2
(4.8) б) для поперечного омывания потоком трубного пучка l d n b a F ⋅ ⋅ − ⋅ = , м 2 ,
(4.9) где a и b -поперечные размеры газохода в свету, м; n - число труб в газохо- де;
- средняя длина труб в газоходе, м.
5. Среднюю скорость газов в газоходе, определяемую по формуле: F V B W ср P cр ⋅ + ⋅ = 273 ) 273
( г
, м/с ,
(4.10)
где V г -объем дымовых газов в газоходе, м 3 /кг (табл. 7)
6. Эффективную толщину излучающего слоя для гладкотрубных пуч- ков, определяемую по формулам: при
7 2 1 ≤ +
S S
d d S S S − + = 1 , 4 87 , 1 2 1 , м;
(4.11)
при 7 13 2 1 > + > d S S
d S S S − + = 6 , 10 82 , 2 2 1 , м.
(4.12) Чтобы быстрее стабилизировать равенство (4.3) задаются двумя произ- вольными значениями температура газов на выходе из рассчитываемого га- зохода и по этим значениям находят все необходимые величины, входящие в равенство (4.3). Если равенство стабилизируется при одной из принятых температур , то эта температура и будет искомой. Если баланс равенства (4.3) не будет, то искомую температуру находят графоаналитически, Для этого на оси абсцисс (рис. 4.5) откладывают в известном масштабе температуры газов, покидающих газоход, а на оси ординат – числовые значения Q T и Q Б , под-
считанные при этих температурах, и соединяют прямыми. Точка пересечения прямых Q
T и Q
Б даст искомую температуру на выходе из газохода.
0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 м/c
110 120
130 140
150 160
170 180
190 0 200 400 600
800 1000
1200 1400
С o 0,8 0,9 1,0
1,1 0,7
1,2 Воздух
Дымовые газы 0,05 0,02 r H O 2 =
2 4 6 8 10 12 0,9 0,95
1,0 с z 1,0
0,9 0,8
0,7 0,6
1,0 1,2
1,4 1,6
1,8 d s 2 s 1 120
110 100
90 83 80 76 70 64 60 55 51 50 45 42 40 38 35 32 30 29 25 20 18 16 14 12 10 м м d= Скорость газов (воздуха) Число рядов 1,8
2,0 2,2
2,4 2,6
2,8 3,0
> 1,6
с s w Вт/(м К) 2 .
ф w 2 σ = 1 σ
Рис. 4.1. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков
Вт/(м 2 К) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 25 30
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 110
105 115
120 м/с 12 0 11 0 10 0 90 80 75 70 65 60 55 50 45 42 40 38 35 32 30 28 25 22 20 18 16 14 12 10 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Число рядов w Скорость газов (воздуха) z 2 z С . 0 , 3 1 ≥ σ 0 , 3 1 < σ α н
Рис. 4.2. Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков.
0 200
400 600
800 1000
1200 1400
С о 0,8
0,9 1,0
1,1 1,2
Воздух С ф 0,05 0,1 0,15 0,2 r Н О 2 =
S 2 w d S 1 S 2 / Температура потока 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1 2
4 5 6 7 8
s 1 σ 1 σ
3,0 >
2 σ =0,6 0 ,7 0 ,8 0 ,8 5 1 σ 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,5 3,0 4,0 1 σ С s 1,3 1,2 1,4 1,5
Продолжение рис.4.2.
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 м/с 13 12 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 Скорость газов (воздуха) w Эквивалентный диаметр 100
90 80 70 60 50 48 45 40 37 35 30 25 20 18 16 120 15 00 10 00 80 0 6 00 5 00 4 00 3 00 2 50 2 00 1 50 15 0 20 0 25 0 30 0 400 500 600
800 1000
1500 н α
э =14 мм Вт/(м К) 2 .
Рис.4.3. Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании для воздуха и продуктов сгорания. Примечание: при охлаждении продуктов сгорания и воздуха н l С ф С к α α ⋅ ⋅ ′ = , Вт/(м 2 ·К);
при нагреве воздуха н l С ф С к α α ⋅ ⋅ ′ = , Вт/(м 2 ·К).
0 10 20 30 40 50 60 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 с l d э 400 0 100 200 300 0,8 0,7 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 Температура воздуха Температура потока 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 С o 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Возд ух 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 с ф r H O 2 =
Тем пер ат ура ст енк и 100 150 200 250 300 400 500 100 150 200 250 300 400 500 с о
ф l С о
Продолжение рис. 4.3.
200 400
600 800
1000 1200
1400 С o 20 30 40 50 60 70 80 90 100
110 120
130 140
150 160
170 200
250 300
350 400
450 500
550 400 800 1200 С o
1,0 Вт м К)
/( 2.
300 400 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 200 300 500 700 100 С o
с г
ст =
Температура газов н α
o
ϑ ϑ Рис. 4.4. Коэффициент теплоотдачи излучением 200 400
600 800
1000 1200
1400 С o 20 30 40 50 60 70 80 90 100
110 120
130 140
150 160
170 200
250 300
350 400
450 500
550 400 800 1200 С o
1,0 Вт м К)
/( 2.
300 400 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 200 300 500 700 100 С o
с г
ст =
Температура газов н α
o
ϑ ϑ Рис. 4.4. Коэффициент теплоотдачи излучением кДж/кг кДж/кг
I // С о //
//
// С о Q
Q
Q Q б б // Q б Q
Q
Q
Q Q
ϑ ϑ ϑ ϑ I // ϑ // II ϑ // p ϑ
Рис. 4.5. Графическое определение расчетной температуры
5. РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ
Пароперегреватель служит для перегрева насыщенного пара до необ- ходимой температуры. В большинстве случаев в котлах малой и средней мощности значения температуры пара не превышают 225…400 о С.
Пароперегреватели обычно состоят из группы параллельно включен- ных стальных змеевиков, составленных из труб малого диаметра (28…42мм), соединенных коллекторами. Для поддержания значений коэффициента теплоотдачи α 2 (от стенки к пару) на необходимом уровне 900…3000 Вт/(м 2 ⋅ с) надо принимать скорость пара в перегревателе не ниже 25 м/с. При определении необходимой величины поверхности нагрева паропе- регревателя количество тепла, которое необходимо сообщить пароперегрева- телю, определяют из уравнения ) ( 1 2
h D Q пер − = , кВт,
(5.1)
где D -расход перегретого пара, кг/с; h 2 и h 1 -конечная и начальная энталь- пии пара, кДж/кг. По найденному значению Q пер в соответствии с уравнением (5.1) нахо- дят энтальпию газов после пароперегревателя согласно уравнения теплового баланса (5.2), а затем по H- ϑ - диаграмме определяют температуру газов на выходе из пароперегревателя
( ) B пер пер р пер H H H В Q ∆ + ′′ − ′ = ϕ , кВт,
(5.2)
где B
Р - расчетный расход топлива, кг/с; φ - коэффициент сохранения тепло- ты; H /
, H // пер - энтальпии газов на входе и выходе из пароперегревателя, кДж/кг; ΔH B -энтальпия присасываемого в пароперегреватель воздуха, кДж/кг. Значение расчетного коэффициента теплопередачи для пароперегрева- теля определяют по формуле 2 1 1 1
α α ψ + ⋅ = пер k , Вт/(м
2 ⋅ о С),
(5.3) где α
1 и α
2 определяются по тем же выражениям и номограммам, что и для конвективных газоходов котла (см. раздел 4). ψ -коэффициент тепловой эффективности, при коридорном расположе- нии труб и сжигании твердых топлив определяется по табл.17; при сжигании газа ψ принимается равным 0,85; при сжигании мазута с α > 1,05 ψ определя- ется по табл.18. Коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке трубы паро- перегревателя определяют по формуле
( ) л k α α ξ α + = 1 , Вт/(м
2 ⋅ о С,
(5.4) где ξ - коэффициент использования. Принимается ξ =1, α К , α
л определяются, соответственно, из рис. 4.1 − 4.4. α 2 - коэффициент теплоотдачи от стенки к перегретому пару определяется по рис. 5.1
H C ⋅ = α α 2
Температура стенки труб пароперегревателя, принимаемая при сжига- нии твердого и жидкого топлива равной температуре наружного слоя золо- вых отложений на трубах ( о С), определяется б p Q H B t t + + = 2 3 1 α ε ,
(5.5) где t -среднеарифметическое значение температуры пара в перегревателе, С; ε - коэффициент загрязнения, м 2 ⋅ о С/Вт (при сжигании жидких топлив ε =0,00257; при сжигании твердых топлив ε =0,0043); При сжигании газообразного топлива t 3 =t+25, 0 C.
(5.6) Температурный напор определяют по среднеарифметической разности температур 2 2
пер пер пер ср t t t + − ′′ + ′ = ∆
ϑ ,
(5.7) где ,
ϑ ′
пер ϑ ′′ - температура газов до и после пароперегревателя о С;
, H t
t - температура насыщенного и перегретого пара, о С.
Далее находят расчетную поверхность нагрева пароперегревателя cр пер пер пер t k Q H ∆ ⋅ = ,м
2
(5.8) Элементы пароперегревателя, составляющие расчетную поверхность нагрева, должны быть скомпонованы так, чтобы была обеспечена ранее при- нятая скорость движения пара (не ниже 25 м/с).
Вт м К) /( 2 . 2500 1500 1000 800 600 400 200 0 1 2 3 4 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 25 МПа p 10 20 30 40 50 60 70 мм 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 Диаметр трубы Коэффициент теплопередачи Давление пара 550 600 650 700 Средняя температура пара t, С Download 0,5 Mb. Do'stlaringiz bilan baham:
|
Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha
yuklab olish