РАЗДЕЛЫ
ПАРТНЕРЫ
АЛФАВИТ
ПОИСК
Проверочный расчет типа парового котла
10.3 Расчет конвективного
пароперегревателя
Конвективный пароперегреватель двухступенчатый, в первую
ступень по ходу пара поступает пар из ширмового пароперегревателя и далее он
проходит во вторую ступень, из которой уходит на работу паровых турбин и на другие
потребности.
Дымовые газы же идут в
начале через вторую ступень пароперегревателя, а потом через первую ступень. По
этой причине тепловой расчет осуществляется сначала второй, а потом первой
ступени пароперегревателя. Поскольку для упрощения расчета не рассчитывается
потолочный пароперегреватель и другие поверхности нагрева, конвективный
пароперегреватель выполняется в значительной степени конструктивным расчетом.
Теплосъем конвективного
пароперегревателя примерно пополам разделим по первой и второй ступеням.
Расчет ведем согласно
указаниям [1, с.92-98] со ссылками на другие страницы. В начале рассчитываем
геометрические размеры конвективного пароперегревателя общие для обеих его
ступеней.
Рисунок 1.4 - Эскиз конвективного пароперегревателя второй
ступени
Таблица 9- Расчет пароперегревателя
второй ступени
Наименование
величины
Расчетная
формула или страница[1]
Результат
расчета
Наружный
диаметр труб, d, м
Из чертежа
0,04
Поперечный
шаг, S1, м
Из чертежа
0,12
Продольный
шаг, S2, м
Из чертежа
0,1
Относительный
поперечный шаг, s1
3
Относительный
продольный шаг, s2
2,5
Расположение
труб
Из чертежа
Коридорное
Температура
газов на входе во вторую ступень, V’п2, °С
V’п2=
V"ф
934
Энтальпия
газов на входе во вторую ступень, Н’п2,
Н’п2=
Н"ф
8334,3849
Температура
газов на выходе из второй ступени, V"п2, °С
Принимаем
на 200 °С ниже
700
Энтальпия
газов на выходе из второй ступени, Н"п2,
Из
таблицы расчета №6
6120,3549
Тепловосприятие
по балансу, Qбп2,
Qбп2=j×( Н’п2- Н"п2+Ùa×H°пр)
0,99×(8334,3849-6120,3549+
+0,03×173,0248)= 2197,0285
Присос
воздуха , Ùa
[1,
с.52] и №5 расчета
0,03
Энтальпия
присасываемого воздуха, H°пр,
№6
расчета
173,0248
Тепловосприятие
излучением, Qлп2,
Лучевоспринимающая
поверхность, Fлп2, м2
Fлп2=а×hгп2
12,0513×5=60,26
Высота
газохода, Hгп2, м
По
чертежу
5
Теплота
воспринятая паром, Ùhп2,
=391,5557
Снижение
энтальпии в пароохладителе, Ùhпо,
[1, с.78]
75
Энтальпия
пара на выходе из пароперегревателя, h"п2,
По
tпе и Рпе [7 Таблица 3]
3447
Энтальпия
пара на входе в пароперегреватель, h’п2,
H’п2=
h"п2-Ùhп2+Ùhпо
3434,37-391,5537+75=
=3117,8163
Температура
пара на выходе из ПП, t"п2, °C
t"п2=
t"пе
545
Тем-ра
пара на входе в ПП, t’п2, °C
[7
таблица 3] по Рпе и h’п2
454
Средняя
температура пара, tп2, °C
499,5
Удельный
объем пара, Vп2,
По
tпе и Рпе [7]
0,0225
Число
рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт
Z2=ZP [1 , с.95]
3
Живое
сечение для прохода пара, fп2, м2
0,202
Скорость пара, wп2,
Ср.
температура газов, Vп2, °C
Скорость
дымовых газов, wгп2,
Живое
сечение для прохода газов, Fгп2, м2
Fгп2=d×hгп2-Z1×hпп2×d
12,0513×5-99×4,5× ×0,04=42,4365
Высота
конвективного пучка, hпп2, М
По
чертежу
4,5
Число
труб в ряду, Z1, шт
99
Коэф-т
теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aнг
1×0,92×0,95×60=52,44
Поправка
на компоновку пучка, СS
[1, с.122] СS=¦(s1×s2)
1
Поправка
на число поперечных труб, CZ
[1, с.123] СZ =¦(z2)
0,92
Поправка,
CФ
[1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)
0,95
Объемная
доля водяных паров, rН2О
№5
расчета
0,0798
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,
[1,
с.122, график6.4]
60
Температура
загрязненной стенки, tз, °С
719,025
Коэф-т
загр., e,
[1,
с.142]
0,0043
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,
[1,
с.132 график6.7]
a2=Сd×aнп
2160
Теплообменная
поверхность нагрева, Fп2, , м2
Fп2=Zx×p×d×hпп2×Z1×Z2
1680
Число
ходов пара, Zx, шт
Принято
конструктивно
10
Коэффициент
теплоотдачи излучением, aл,
aл=aнл×eП2
188∙0,26=48,88
Эффективная
толщина излучающего слоя, S, м
0,31
Коэф-т
ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,
[1, с.138 рисунок
6.12]
9,5
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,
[1, с.140 рисунок
6.13]
90
Объемная
доля трехатомных газов, Rп
№5
расчета
0,2226
Концентрация
золовых частиц, mзл
№5
расчета
0,0669
Оптическая
толщина, КРS,
KPS=( kг× rп+
kз×mзл)× ×РS
(9,5×0,2226+90×0,0669)
×0,1×0,31=0,2522
Коэффициент
излучения газовой среды, eП2
[1,
с.44 рисунок 4.3]
0,26
Нормативный
коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,
[1, с.144 рисунок
6.14]
188
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, a1,
a1=aк+aл
52,44+48,88=161,32
Коэффициент
теплопередачи, Кп2,
=62,9072
Коэффициент
тепловой эффективности, y
[1, с.145 таблица
6.4]
0,65
Большая
разность температур на границах сред, Ùtб, °С
Из
прилагаемого графика
480
Меньшая
разность температур на границах сред, Ùtм, °С
Из
прилагаемого графика
155
Температурный
напор (прямоток) ÙtП2, °С
Тепловосприятие
второй ступени пароперегревателя, Qт.п2,
1680×62,9072×288
/14431,9=2109,0099
Несходимость
тепловосприятия, dQт.п2,
%
/(2197,0285-2109,0099) ×100/2197,0285/∙100
=4,01
расчет
окончен
Рисунок 1.5 - График
изменения температур в ПП II
10.3.1 Расчет
конвективного пароперегревателя первой ступени
Таблица 10
Наименование
величины
Расчетная
формула или страница[1]
Результат
расчета
Температура
газов на входе в первую ступень, V’п1, °С
V’п1=
V" п2
700
Энтальпия
газов на входе в первую ступень, Н’п1,
Н’п1=
Н" п2
6120,3549
Энтальпия
пара на входе в пароперегреватель, h’п1,
h’п1=
h"ш
2852,2
Энтальпия
пара на выходе из ПП, h"п1,
h"п1=
h’п2
2820,206
Теплота
восприятия пара, Ùhп1,
Ùhп1=
h"п1- h’п1
3130,4443-2820,206=310,2383
Тепловосприятие
по балансу, Qбп1,
Присос
воздуха на первую ступень, Ùa
№5
расчета
0,03
Энтальпия
газов на выходе из первой ступени, Н"п1,
Температура
пара на выходе из пароперегревателя, t"п1,
°C
t"п2=
t’п2
454
Температура
пара на входе в пароперегреватель, t’п1, °C
t’п2=
t"ш
362
Средняя
температура пара, Tп1 °C,
408
Удельный
объем пара, Vп1,
По
tпе и Рпе [7]
0,01774
Число
рядов труб по ходу газов в одном ходу пара, Z2, шт
Как
во второй ступени
2
Число
труб в ряду, Z1, шт
Как
во второй ступени
99
Живое
сечение для прохода пара, fп1, м2
Fп1=
fп2
0,202
Скорость
пара, wп1,
=7,8
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aнг
1×0,92×0,98×69=56,8
Поправка
на компоновку пучка, СS
[1, с.122] СS=¦(s1×s2)
1
Поправка
на число поперечных труб, CZ
[1, с.123] СZ =¦(z2)
0,92
Поправка CФ,
[1, с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)
0,98
Объемная
доля водяных паров, rН2О
№5
расчета
0,0780
Температура
газов на выходе из первой ступени, V"п1, °С
№6
расчета по Н"п1
448
Средняя
температура газов, Vп1, °С
Скорость
дымовых газов, wгп1,
Живое
сечение для прохода газов, Fгп1, м2
Fгп1=
Fгп2
42
Нормативный
коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов, aнг,
[1,
с.122 , график6.4]
63
Температура
загрязненной стенки , tз, °С
=411
Коэффициент
загрязнения, e,
[1, с.142]
0,0038
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от стенки к пару, a2,
[1,
с.132, график6.7]
a2=Сd×aнп
2540
Теплообменная
поверхность нагрева, Fп1, м2
Fп1=Zx×p×d×hпп1×Z1×Z2
22×3,14×0,04×4,5×99×3=3693
Число
ходов пара, Zx, шт
Принято
конструктивно
22
Высота
конвективного пучка, hпп1, м
Hпп1= hпп2
4,5
Коэффициент
теплоотдачи излучением, aл,
aл=aнл×eП2
95∙0,26=24,7
Эффективная
толщина излучающего слоя, S, м
Принимаем
из расчета второй ступени
0,31
Коэф.
ослабле ния лучей в чистой газовой среде, Kг,
[1,
с.138, рисунок 6.12]
2,3
Коэф-т
ослабл. лучей частицами летучей золы,
Kз,
[1, с.140, рисунок 6.13]
100
Объемная
доля трехатомных газов, Rп
№5
расчета
0,2175
Концентрация
золовых частиц, mзл
№5
расчета
0,0671
Оптическая
толщина, КРS,
KPS=( kг× rп+
kз×mзл)× ×РS
(2,3×0,2175+100×0,0671)
×0,031=0,2235
Коэф-т
излуч. газовой среды, eП1
[1,
с.44, рисунок 4.3]
0,19
Нормативный
коэф-т излучением, aнл,
[1,
с.144, рисунок 6.14]
95
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, a1,
a1=aк+aл
56,8+24,7=81,5
Коэффициент
теплопередачи, Кп1,
=51,33
Коэффициент
тепловой эффективности, y
[1,
с.145, таблица 6.4]
0,65
Большая
разность температур на границах сред, Ùtб, °С
V’п1-t"п1
246
Меньшая
разность температур на границах сред, Ùtм, °С
V"п1-t’п1
86
Температурный
напор (прямоток), ÙtП2, °С
Тепловосприятие
второй ступени пароперегревателя, Qт.п1,
3693·51,33·153
/14431,9=2001,8914
Несходимость
тепловосприятия, dQт.п1,
%
(1910,6272-2001,8914)
·100/1910,6272=4,78<5%
расчет
окончен
10.4 Расчет водяного
экономайзера и воздухоподогревателя
10.4.1 Расчет второй
ступени экономайзера
Таблица 11- Расчет ВЭК II
Наименование
величины
Расчетная
формула или страница [1]
Результат
расчета
Наружный
диаметр труб, d, м
Из чертежа
0,032
Внутренний
диаметр труб, dвн, м
Из чертежа
0,025
Поперечный
шаг, S1, мм
Из чертежа
80
Продольный
шаг, S2, мм
Из чертежа
64
Эффективная
толщина излучающего слоя, S, м
Число
рядов труб, ZР, шт.
[1, с.99]
4
Число
труб в ряду при параллельном расположении Z1, шт.
=150
Живое
сечение для прохода воды, Fвх, м2
Скорость
воды, wвх,
88,88·0,00134/0,294=0,4051
Средний
удельный объем воды, Vвэ,
[7, таблица 3] по
Рпв и tэ
0,00134
Число
рядов труб по ходу газа, Zг, шт.
По чертежу
4
Глубина
конвективной шахты, bшк, м
По чертежу
6,450
Длинна
труб по глубине конвективной шахты, Lэ2, м
По чертежу
6,2
Живое
сечение для прохода газов, Fжэ2, м2
а×bшк- ×Z1×d×Lэ2
12,0513×6,45-150× ×0,032×6,2=48,2592
Поверхность
нагрева, Fэ2, м2
Fэ2=p× Lэ2×Z1×Z2× ZР
3,14×0,032×6,2×150×4××4=1495,1424
Температура
газов на входе во вторую ступень, V’э2, °С
V’э2=
V"п1
448
Энтальпия
газов на входе во вторую ступень, Н’э2,
Н’э2=
Н"п1
4195,6192
Температура
газов на выходе из второй ступени, V"э2, °С
Принимаем
с последующим уточнением
420
Энтальпия
газов на выходе из второй ступени, Н"э2,
№6
расчета
3680,778
Энтальпия
воды на выходе из водяного экономайзера, h" э2,
Hпе+Ù hпо-×
×(Qлт+Qш+Qп1+Qп2)
3434,37+75-14,4319/88,88×
×(7849,8419+268,39+
+883,809+2109,0099+2001,8914)=
=1380,1545
Температура
воды на выходе из водяного экономайзера, t"э2,
°С
[7, таблица 3] по Рпв и
h"э2
282
Тепловосприятие
по балансу, Qбэ2,
Qбэ2=j×( Н’э2- Н"э2+Ùa×H°пр)
0,99×(4195,6192-3680,778
+ 0,02×173,0248)=513,1187
Присос
воздуха, Ùa
[1,
с.52] и №3.6 расчета
0,02
Энтальпия
присасываемого воздуха, H°пр,
№5
расчета
173,0248
Энтальпия
воды на входе во вторую ступень, h’э2,
1380,1545-(513,1187·14,4319/88,88)=1296,8368
Температура
воды на входе в экономайзер, t’э2, °С
[7, таблица 3]
264
Температурный
напор на выходе газов, , °С
V’э2- t"э2
166
Температурный
напор на входе газов, , °С
V"э2- t’э2
156
Средне
логарифмическая разность температур, Ùtэ2,
°С
161
Средняя
температура газов, Vэ2, °С
Средняя
тем-ра воды, tэ2, °С
Тем-ра
загрязненной стенки, tзэ2, °С
Tзэ2= tэ2+Ùt
273+60=333
Средняя
скорость газов, wгэ2,
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией от газов к шахматному пучку, aк,
aк =СS×CZ× CФ×aнг
0,7×0,75×0,98×56= =28,2975
Поправка
на компоновку пучка, СS
[1,
с.122] СS=¦(s1×s2)
0,7
Поправка
на число поперечных труб, CZ
[1, с.123] СZ =¦(z2)
0,75
Поправка,
CФ
[1,
с.123] СФ=¦(zН2О,Vп2)
0,98
Объемная
доля водяных паров, rН2О
№5
расчета
0,0766
Относ.
попереч. шаг, s1
2,5
Относ.
продольный шаг, s2
2
Норм.
Коэф-т теплоотдачи конвекцией от газов, aнк,
[1,
с.124]
56
Коэффициент
теплоотдачи излучением, a1,
aнл×eэ2
56∙0,180=10,08
Коэффициент
ослабления лучей в чистой газовой среде, Kг,
[1,
с.138, рисунок 6.12]
14,5
Коэффициент
ослабления лучей частицами летучей золы, Kз,
[1,
с.140, рисунок
6.13]
108
Объемная
доля трехатомных газов, rп
№5
расчета
0,2135
Концентрация
золовых частиц, mзл
№5
расчета
0,0672
Оптическая
толщина, КРS,
KPS=( kг× rп+
kз×mзл)× ×РS
(14,5×0,2135+108×0,0672)× 0,1×0,156=0,1615
Коэффициент
излучения газовой среды, eэ2
[1,
с.44, рисунок 4.3]
0,180
Нормативный
коэффициент теплоотдачи излучением, aнл,
[1,
с.144, рисунок 6.14]
58
Коэффициент
теплоотдачи от газов к стенке, a1,
a1=aк+aл
28,2975+10,08=38,3775
Коэффициент
теплопередачи, Кэ2,
=31,2149
Коэффициент
загрязнения стенки, e,
[1, с.143, рисунок 6.16]
0,0059
Тепловосприятие
второй ступени пароперегревателя, Qт.э,
=520,6512
Несходимость
тепловосприятия dQтэ2,
%
(513,1187-520,6512)
·100/513,1187=1,47<2
расчет
окончен
Страницы: 1 , 2 , 3, 4
НОВОСТИ
ВХОД