Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Тепловой расчет парогенератора

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

УЛЬЯНОВКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра теплоэнергетики

Курсовая работа по дисциплине «котельные установки и парогенераторы»

Тепловой расчет парогенератора

Вариант 9

Выполнил: студент гр. ТЭд-31

Назарматов Р.К.

Проверил: доцент Сторожик В.Г.

Ульяновск, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1. Постановка задачи 4

2. Расчет процесса горения топлива. Определение характеристик продуктов сгорания 5

3. Тепловой баланс теплогенератора 8

4. Конструктивный расчет топки и конвективных газоходов 9

5. Расчет теплообмена в топке 12

6. Расчет теплообмена в конвективных пучках 14

6.1. Расчет теплообмена в 1^м газоходе 14

6.2. Расчет теплообмена в 2^м газоходе 17

7. Конструктивный и тепловой расчет низкотемпературной поверхности нагрева (водяного экономайзера) 20

8. Уточнение теплового баланса 22

Заключение 23

Список литературы 24

Введение

Теплоснабжение жилых, гражданских, промышленных зданий и сельскохозяйственных объектов осуществляется от различных источников теплоты. Широкое распространение в практике имеют теплогенерирующие установки на органическом топливе (котельные установки).

Безопасная, надежная и экономичная работа их зависит от качества проектирования и монтажа основного и вспомогательного оборудования теплогенерирующей установки.

В курсовом проекте для заданного типа теплогенератора производится поверочный тепловой расчет для указанного вида топлива, паро- или теплопроизводительности, а также параметров вырабатываемого теплоносителя. Кроме того, заданным являются конструкция и размеры теплогенератора (котельного агрегата). В указанном расчете определяют температуру воды, пара, воздуха (в случае установки воздухоподогревателя) и дымовых газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход топлива, расход и скорости воздуха, а также дымовых газов.

1. Постановка задачи

Произвести поверочный расчет котла ДКВР-6,5 для газообразного топлива: определить тепловые потери; коэффициент полезного действия котла; расход топлива, скорости теплоносителя, продуктов сгорания, температуры теплоносителя и продуктов сгорания, коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи элементов поверхностей нагрева котла.

Параметры котла и топлива указаны в табл. 1.1, 1.2

Табл. 1.1

Таблица исходных данных

№	Вид топлива	Тип котла ДКВР	Д, т/ч	Количество котлов в котельной	Давление пара p_п, кгс/см²	Темп-ра пара t_п, °С	Темп-ра пит. воды t_пв, °С	Темп-ра хол. воздуха t_хв, °С	К-т непрерывной продувки p_нп, %
9	9	6,5	6,8	3	14	250	100	20	5

Табл. 1.2

Состав газа по объему

CH₄	C₂H₆	C₃H₈	C₄H₁₀	C₅H₁₂	N₂	CO₂	H₂
95,6	0,7	0,4	0,2	0,2	2,8	0,1	–

Низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м³	Плотность газа при нормальных условиях, кг/м³

35800	0,740

2. Расчет процесса горения топлива.
Определение характеристик продуктов сгорания

В соответствии с заданием, используя данные таблицы II приложений [1], записывается рабочий состав топлива (в процентах). На основе рабочего состава определяется теплота сгорания топлива.

Для сухого газообразного топлива низшая теплота сгорания в кДж/м³ может быть найдена по формуле

= 107,98H₂ + 126,36CO + 234H₂S + 358,2CH₄ + 590,66C₂H₄ + 637,46C₂H₆ + 860,05C₃H₆ + 913,2C₃H₈ + 1187,36C₄H₁₀ + 1461,89C₅H₁₂,

где H₂, CO, H₂S, CH₄... – состав газообразного топлива (в %).

= 358,2 × 95,6 + 637,46 × 0,7+ 913,2 × 0,4 + 1187,36 × 0,2 + 1461,89 ^. 0,2 =

=35585,272 .

Далее определяются характеристики продуктов сгорания. Объём воздуха и продуктов сгорания для газообразного топлива в м³/м³рассчитывается по следующим формулам:

теоретическое количество воздуха для полного сгорания 1 м³ газа

= 0,0476[0,5CO + 0,5H₂ + 2CH₄ + 1,5H₂S + Σ(m+n / 4)C_mH_n – O₂];

= 0,0476[2 ^. 95,6 + 2 ^. 0,7 + 2,75 ^. 0,4 + 3,5 ^. 0,2 + 4,25 ^. 0,2] = 9,544 ;

теоретический объём трехатомных газов в продуктах сгорания

= 0,01(CO₂ + CO + CH₄ + H₂S + ΣmC_mH_n);

= 0,01(0,1 + 95,6 + 2 × 0,7 + 3 × 0,4 + 4 × 0,2 + 5 ^. 0,2) = 1,001 ;

теоретический объём азота в продуктах сгорания

= 0,79V° + 0,01N₂;

= 0,79 × 9,544 + 0,01 × 2,8 = 7,568 ;

теоретический объём водяных паров в продуктах сгорания

= 0,01(H₂ + 2CH₄ + H₂S + Σ(C_mH_n) + 0,0161V°;

= 0,01(2 × 95,6 + 0,7 + 0,4 + 0,2 + 0,2) + 0,0161 × 9,544 = 2,081 .

Далее производится выбор типа топки и определяются коэффициенты избытка воздуха в топке и по газоходам теплогенератора.

Затем по данным таблицы ХVI [1] принимаются присосы воздуха в газоходах теплогенератора. Запись этих данных приведена ниже.

Присосы воздуха в топке Δα_т = 0,05;

Присосы воздуха в 1 газоходе Δα_I = 0,05;

Присосы воздуха в 2 газоходе Δα_II = 0,1;

Присосы воздуха в водяном экономайзере Δα_вэ = 0,2.

Далее определяется коэффициент избытка воздуха за каждым газоходом теплогенератора и записывается в следующем виде:

– в топке и за топкой α_т = 1,1;

– за 1^м газоходом α_I = α_т + Δα_I = 1,1 + 0,05 = 1,15;

– за 2^м газоходом α_II = α_I + Δα_II = 1,15 + 0,1= 1,25;

– за водяным экономайзером α_вэ = α_II + Δα_вэ = 1,25 + 0,2 = 1,45.

Средний коэффициент избытка воздуха:

==1,1

Расчет характеристик продуктов сгорания по газоходам теплогенератора приводится в виде таблицы 2.1.

Определение теплосодержаний продуктов сгорания по газоходам теплогенератора дается в виде таблицы 2.2. Расчет теплосодержаний по газоходам производится для отмеченных интервалов температур, а величины и принимаются по данным таблицы XV [1].

Таблица 2.1

Характеристика продуктов сгорания

Характеристика	Размерность	= 9,295 м³/м³; = 1,023 м³/м³; = 2,06 м³/м³; = 7,369 м³/м³
Характеристика	Размерность	Топка	1^й газоход	2^й газоход	Водяной экономайзер
Коэффициент избытка воздуха за газоходом α	—	1,1	1,15	1,25	1,45
Средний коэффициент избытка воздуха α_ср	—	1,1	1,125	1,2	1,35
Действительный объем водяных паров = + 0,0161(α_ср – 1) ×	м³/м³	2,096	2,102	2,112	2,135
Действительный объем продуктов сгорания + (α_ср - 1)	м³/м³	10,569	11,864	12,590	14,044
Объёмная доля трехатомных газов	––	0,095	0,084	0,080	0,071
Объемная доля водяных паров	––	0,198	0,177	0,168	0,152
Суммарная объемная доля трехатомных газов	––	0,293	0,261	0,248	0,223

Таблица 2.2

Теплосодержание продуктов сгорания

J, °С	,	,
			топка		I газоход		II газоход		водяной экономайзер

100	1467	1259							1908
										1948
200	2968	2539					3475		3856
								1784		1980
300	4490	3846			4971		5259		5836
						1740		1839
400	6064	5173			6710		7098
						532		633
500	6426	6528			7242		7732
						3069		3173
600	9320	7922			10310		10905
						1866
700	11009	9344			12177
						1947
800	12776	10785	13584		14124
				1900		1936
900	14531	12226	15754		16060
				1960
1000	16344	13705	17714
				1968
1100	18160	15223	19682
				1974
1200	19982	16740	21656
				1997
1300	21828	18258	23653
				2098
1400	23771	19813	25751
				2053
1500	25668	21369	27805
				2085
1600	27596	22934	29890
				2098
1700	29538	24490	31987
				2095
1800	31498	26046	34082
				2161
1900	33479	27649	36243
				2130
2000	35449	29243	38374
				2155
2100	37444	30846	40529
				2161
2200	39445	32440	42689

3. Тепловой баланс теплогенератора

В этом разделе приводится расчет теплового баланса теплогенератора в виде таблицы 3.1

Таблица 3.1

Тепловой баланс теплогенератора

№	Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Располагаемое тепло топлива		кДж/м³	(из расчета)	35585
2	Температура уходящих газов	J_ух	⁰С	Принята	125
3	Энтальпия уходящих газов	H_ух	кДж/м³	Таблица 2.2	2395
4	Температура холодного воздуха	t_ХВ	⁰С	Задана	20
5	Энтальпия холодного воздуха		кДж/м³	Таблица 2.2	252
6	Потери тепла от химического недожога	q₃	%	Таблица ХХ, [1]	0,5
7	Потери тепла от механического недожога	q₄	%		0
8	Потери тепла с уходящими газами	q₂	%		5,7
9	Потери тепла в окружающую среду	q₅	%	[1, c. 21, рис. 5.1]	2,3
10	Потери тепла с физическим теплом шлаков	q	%		0
11	КПД теплогенератора	η_тг	%	100 – (q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆)	91,5
12	Давление пара, вырабатываемого котельным агрегатом	p_пп	МПа	Задано	1,4
13	Энтальпия вырабатываемого пара	h_пп		[2]	2788,4
14	Температура пара	t_пп	°С	[2]	195,04
15	Температура питательной воды	t_пв	˚С	Задано	100
16	Энтальпия питательной воды	h_пв		[2]	419,06
17	Паропроизводительность котла	Д	кг/ч	Задано	6800
18	Величина непрерывной продувки	P	%	Задано	5
19	Энтальпия котловой воды	h_кв		[2]	830,1
20	Тепло, полезно используемое в теплогенераторе	Q_тг	кДж/ч		16111940
21	Полный расход топлива	В	м³/ч		495
22	Расчетный расход топлива		м³/ч	В(1 – q₄ / 100)	495
23	Коэффициент сохранения тепла	j	—	1 – q₅ / (η_тг + q₅)	0,976

4. Конструктивный расчет топки и конвективных газоходов

Целью конструктивного расчета указанных элементов теплогенератора является определение объема и лучевоспринимающей поверхности нагрева топки, степени экранирования топочной камеры, размера поверхности нагрева труб, расположенных в конвективных газоходах теплогенератора, определение толщины излучающего слоя газов в топке и газоходах теплогенератора.

На рисунке 1 показан эскиз топки и газоходов теплогенератора типа ДКВР. На этом эскизе даны цифровые значения геометрических размеров.

Смысл некоторых основных геометрических характеристик следующий:

a = 2810 мм – ширина топки;

b = 2435 мм – глубина топки;

h_г = 1000 мм – высота расположения оси горелок (от пола топки);

С₁ = 2300 мм – расстояние от потолка топки до оси коллектора экранных труб;

h_т = 2640 мм – высота топки (от пола топки до середины выходного окна из топки);

f = 540 мм – глубина поворотной камеры;

a_I = 1300 мм – глубина 1^го газохода;

a_II = 880 мм – глубина 2^го газохода;

d_н = 51 мм – наружный диаметр экранных труб и труб конвективных газоходов;

S_э = 80 мм – шаг экранных труб;

L = 40 мм – расстояние от оси экранных труб до обмуровки;

S₁ = 100 мм – продольный шаг конвективных труб вдоль оси барабана (продольный);

S₂ = 110 мм – поперечный шаг конвективных труб.

j = 2680 мм – глубина пода топки

g = 1680 мм – высота газоходов

с = 3000 мм – высота топки

Суммарная поверхность стен топки.

Или согласно указанным на рис. 4.1 размерам

F_cm = 2·5,05·2,45+2·3,05·2,7+2·0,54·1,72+(2,45+0,54)·2,7+2,7·2,64= 48,500

Объем топки, м³

V_T = 3,05·2,45·2,2 = 20,2 м²

Луче воспринимающая поверхность топки, м²

H_л =18,4·0,9 м² = 16,56 м²

где - поверхность стен, занятая экранами, м²;

F_см.э = 2·2,3·(2,45+0,54)+1,72 ·2,7 = 18,4м²

х - угловой коэффициент экрана

х = 0,9

Эффективная толщина излучающего слоя газов в топке, м

S = 3,6·20,2/58,5 = 1,5 м

Средний коэффициент тепловой эффективности экранов

Ψ_ср = 0,9·0,65 = 0,585

- коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия, вследствие загрязнения или закрытия экранных труб изоляцией.

= 0,65

В соответствии с эскизом теплогенератора поверхность нагрева труб, расположенных в 1 и II газоходах, в м², найдется по формулам

H_I = 308·3,14·0,051·1,72 = 84,8 м²

H_II = 198·3,14·0,051·1,72 = 54,5 м²

где и - общее число труб в I и II газоходах.

Сечение для прохода газов в газоходах, м²

F_I = 1,28·1,72 – 14·1,72·0,051 = 0,97 м²

F_II = 0,08·1,72 – 9·1,72·0,051 = 0,55м²

где и - число труб в ряду вдоль оси барабана.

Эффективная толщина излучающего слоя в газоходах, в м, найдется по формуле

S = 0,201 м

Рис. 1. Эскиз топки и газоходов теплогенератора

5. Расчет теплообмена в топке

Расчет выполняется в виде таблицы 5.1. Результатом этого расчета является температура газов на выходе из топки, которой сначала задаются.

Если температура газов, полученная расчетом, отличается от предварительно принятой не более чем на 50°С, то расчет считается законченным и полученное значение температуры используется в последующих расчетах. В противном случае расчет придется повторить, изменив значения температуры, принимаемые предварительно.

Таблица 5.1

Расчет теплообмена в топке

№	Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Коэффициент избытка воздуха в топке	a_т	-	Принят	1,05
2	Температура холодного воздуха	t_хв	°C	Задано	20
3	Энтальпия холодного воздуха		кДж/м³	Таблица 2.2	251,962
4	Тепло, вносимое воздухом в топку	Q_в	кДж/м³		264,560
5	Полезное тепловыделение в топке	Q_T	кДж/м³	(100 - q₃ - q₄ - q₆) / (100 - q₄) + Q_в	35407
6	Теоретическая температура горения	J_A	°C	Таблица 2.2	1839
7	Расстояние по вертикали от пода топки до оси горелки	h_r	м	Из конструктивного расчета топки	1
8	Расстояние от пода топки до середины газовыводящего окна	h_T	м	Из конструктивного расчета топки	2,640
9	Относительное положение максимума температур по высоте топки	x_т	-	h_r / h_т	0,379
10	Коэффициент М	M	-	0,54 - 0,2х_т	0,464
11	Температура газов на выходе из топки		°C	Принимается предварительно	1000
12	Энтальпия газов на выходе из топки		кДж/м³	Таблица 2.2 (по )	17714
13	Объем топочной камеры	V_т	м³	Из конструктивного расчета	20,2
14	Суммарная поверхность топочной камеры	F_CT	м²	Из конструктивного расчета	58,5
15	Эффективная толщина излучающего слоя	S	м	Из конструктивного расчета	1,5
16	Произведение	P_п S	мкгс/см²	p × r_п × S, p = 1 кгс/см² – давление в топке; r_п - из таблицы 2.1	0,44
17	Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания		-	Таблица 2.1	0,198
18	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	К_г	см²/мкгс	Номограмма 3	0,73
19	Коэффициент ослабления лучей для несветящейся части пламени	К_несв	см²/мкгс	К_г×r_п	0,214
Продолжение таблицы 5.1
	1	2	3	4	5
20	Коэффициент ослабления лучей для светящейся части пламени	К_св			0,129
21	Коэффициент ослабления лучей топочной средой	К	см²/мкгс	К = K_несв+К_св	0,344
22	Суммарная оптическая толщина среды для несветящейся части пламени	(К×р×S)_несв	–	К_несв × p × S = К_г × r_п × p × S	0,321
23	Степень черноты несветящейся части пламени	а_r = a_несв	–		0,275
24	Суммарная оптическая толщина среды для светящейся части пламени	(КрS)_св	–	(K_гr_п+K_св) × pS	0,516
25	Степень черноты светящейся части пламени	a_св	–		0,403
26	Коэффициент усреднения	m	–	0,1 для газообразного топлива	0,1
27	Эффективная степень черноты факела	a_ф	–	ma_cв + (1 - m) × a_г, где a_г = a_несв	0,288
28	Средний коэффициент тепловой эффективности экранов	Ψ_ср	–	Из конструктивного расчета	0,585
29	Теплонапряжение стен топочной камеры				361251
30	Действительная температура газов на выходе из топки		°С	Номограмма 7	975
31	Энтальпия дымовых газов на выходе из топки		кДж/м³	Таблица 2.2	17224
32	Теплонапряжение топочного объема	q_v		B_p / V_T	867359
33	Количество тепла, воспринятое излучением в топке		кДж/м³		17747

6. Расчет теплообмена в конвективных пучках

Рассчитывается теплообмен сначала в первом, а затем во втором газоходе. При этом определяются температура дымовых газов на выходе из газоходов.

6.1. Расчет теплообмена в 1^м газоходе

Расчет выполняется в виде таблицы 6.1.1. Температура дымовых газов на входе в первый газоход берется из предыдущего расчета (расчет топки). Что касается определяемой в расчете температуры дымовых газов на выходе из газохода, то сначала принимаются два произвольных значения этой температуры, а в конце расчета с помощью вспомогательного графика (см. рис. 6.1.1) находится искомая температура. Эта температура используется в последующем расчете второго газохода.

Таблица 6.1.1

Расчет теплообмена в 1^м газоходе

№	Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Поверхность нагрева	H_I	м²	Из конструктивного расчета	84,8
2	Число рядов труб вдоль оси котла		шт.	Из конструктивного расчета	14
3	Число рядов труб по ширине котла		шт.	Из конструктивного расчета	20
4	Наружный диаметр труб	d_н	мм	Из конструктивного расчета	51
5	Продольный шаг	S₁	мм	Из конструктивного расчета	100
6	Поперечный шаг	S₂	мм	Из конструктивного расчета	110
7	Площадь сечения для прохода газов	F_I	м²	Из конструктивного расчета	0,97
8	Эффективная толщина излучающего слоя	S_I	м		0,201
9	Температура газов перед газоходом		°С	Из расчета топки	975
10	Энтальпия газов перед газоходом			Таблица 2.2	17224
11	Температура газов за газоходом		°С	Принимается с последующим уточнением	300	500
12	Энтальпия газов за 1^м газоходом			Таблица 2.2	4971	7242
13	Тепло, вносимое воздухом	DH_в			12,598
14	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/ч		5924062	4827090
Продолжение таблицы 6.1.1
	1	2	3	4	5А	5Б
15	Температура насыщения при давлении в барабане котла	t_н	°С	[2]	194,13
16	Средний логарифмический температурный напор	Dt_ср	°С		337,805	506,803
17	Средняя температура газов	J_ср	°С		637,5	737,5
18	Объем продуктов сгорания	V_г	м³/м³	Таблица 2.1	11,864
19	Средняя скорость газов	W_ср	м/с		5,607	6,223
20	Объемная доля водяных паров		-	Таблица 2.1	0,177
21	Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к	Вт/(м²К)	Номограмма 12	48	51
22	Суммарная доля трехатомных газов	r_п	-	Таблица 2.1	0,261
23	Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	p_пS_I	мкгс/см²	pr_пS_I	0,053
24	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	K_г	см²/мкгс	Номограмма 3	3,3		3,0
25	Суммарная оптическая толщина среды	KpS	-	K_rp_пS_I	0,175		0,159
26	Степень черноты продуктов сгорания	а	-	или номограмма 2	0,161		0,147
27	Превышение температуры стенки трубы над средней температурой среды внутри трубы	Dt	°С	Принято (60°С)	60
28	Температура стенки трубы	t_ст	°С	t_н + Dt	254,13
29	Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л	Вт/(м²К)	Номограмма 19	13,445		14,990
30	Коэффициент использования поверхности нагревания	x	-	Пункт 7-50	0,95
31	Коэффициент теплоотдачи газов к стенке	a₁	Вт/(м²К)	x(a_к + a_л)	58,373		62,692
32	Коэффициент тепловой эффективности	y	-	Пункт 7-55	0,9		0,85
33	Коэффициент теплопередачи	K	Вт/(м²К)	ya₁	52,536		53,287
34	Тепловосприятие газохода по уравнению теплообмена		кДж/ч	3,6 × K × H_I × Dt_ср	5417781		8244395
35	Действительная температура на выходе из газохода		°С	Находится графическим путем (рис. 6.1.1)	335
36	Энтальпия газов за газоходом		кДж/м³	Таблица 2.2	5580
37	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/ч		5629955
37	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/м³		11377

6.2. Расчет теплообмена во 2^м газоходе

Расчет производится аналогично предыдущему в виде таблицы 6.2.1. Искомая температура после 2го газохода также определяется с помощью графика (см. рис. 6.2.1)

Таблица 6.2.1

Расчет теплообмена во 2^м газоходе

№	Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Поверхность нагрева	H_II	м²	Из конструктивного расчета	54,5
2	Число рядов труб вдоль оси котла		шт.	Из конструктивного расчета	9
3	Число рядов труб по ширине котла		шт.	Из конструктивного расчета	20
4	Наружный диаметр труб	d_н	мм	Из конструктивного расчета	51
5	Продольный шаг	S₁	мм	Из конструктивного расчета	100
6	Поперечный шаг	S₂	мм	Из конструктивного расчета	110
7	Площадь сечения для прохода газов	F_II	м²	Из конструктивного расчета	0,55
8	Эффективная толщина излучающего слоя	S_II	м		0,201
9	Температура газов перед газоходом		°С	Из расчета топки	335
10	Энтальпия газов перед газоходом			Таблица 2.2	5580
11	Температура газов за газоходом		°С	Принимается с последующим уточнением	200	300
12	Энтальпия газов за 1^м газоходом			Таблица 2.2	3475	5259
13	Тепло, вносимое воздухом	DH_в			25,196
14	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/ч		1028305	166958
15	Температура насыщения при давлении в барабане котла	t_н	°С	[2]	194,13
16	Средний логарифмический температурный напор	Dt_ср	°С		42,480	122,538
17	Средняя температура газов	J_ср	°С		267,5	317,5
18	Объем продуктов сгорания	V_г	м³/м³	Таблица 2.1	12,590
19	Средняя скорость газов	W_ср	м/с		6,230	6,806
20	Объемная доля водяных паров		-	Таблица 2.1	0,168
21	Коэффициент теплоотдачи конвекцией	a_к	Вт/(м²К)	Номограмма 12	49	53
22	Суммарная доля трехатомных газов	r_п	-	Таблица 2.1	0,248
Продолжение таблицы 6.2.1
23	Суммарная поглощательная способность трехатомных газов	p_пS_II	мкгс/см²	pr_пS_II	0,050
	1	2	3	4	5А		5Б
24	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	K_г	см²/мкгс	Номограмма 3	3,6		3,5
25	Суммарная оптическая толщина среды	KpS	-	K_rp_пS_I	0,180		0,175
26	Степень черноты продуктов сгорания	а	-	или номограмма 2	0,165		0,161
27	Превышение температуры стенки трубы над средней температурой среды внутри трубы	Dt	°С	Принято (60°С)	60
28	Температура стенки трубы	t_ст	°С	t_н + Dt	254,13
29	Коэффициент теплоотдачи излучением	a_л	Вт/(м²К)	Номограмма 19	15,279		7,189
30	Коэффициент использования поверхности нагревания	x	-	Пункт 7-50	0,95
31	Коэффициент теплоотдачи газов к стенке	a₁	Вт/(м²К)	x(a_к + a_л)	51,565		57,180
32	Коэффициент тепловой эффективности	y	-	Пункт 7-55	0,9
33	Коэффициент теплопередачи	K	Вт/(м²К)	ya₁	46,409		48,603
34	Тепловосприятие газохода по уравнению теплообмена		кДж/ч	3,6 × K × H_I × Dt_ср	386799		1168511
35	Действительная температура на выходе из газохода		°С	Находится графическим путем (рис. 6.1.1)	243,5
36	Энтальпия газов за газоходом		кДж/м³	Таблица 2.2	4251
37	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/ч		653636
37	Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса		кДж/м³		1321

7. Конструктивный и тепловой расчет низкотемпературной поверхности нагрева (водяного экономайзера)

При конструировании известны температура газов на входе в экономайзер (она равна температуре газов на выходе из последнего конвективного газохода теплогенератора) и температура после него, равная температуре уходящих газов, если экономайзер является последней поверхностью нагрева по ходу дымовых газов.

В результате расчета определяется полная поверхность нагрева H_вэ, м²; число труб в горизонтальном и вертикальном рядах. Материалом, длиной и диаметрами труб задаются.

Для теплогенераторов малой производительности с давлением до 2,3 МПа обычно принимаются чугунные ребристые водяные экономайзеры конструкции ВТИ. Их характеристики приведены на номограмме 20.

При конструировании водяных экономайзеров их трубы и змеевики располагаются параллельно фронту теплогенератора. Трубы стальных водяных экономайзеров обычно располагаются в шахматном порядке.

Порядок работы изложен в таблицах 7.1 и 7.2.

Таблица 7.1

Тепловой расчет чугунного водяного экономайзера

№	Расчетная величина	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
	1	2	3	4	5
1	Температура газов перед экономайзером		°С	Из предыдущего расчета	243,5
2	Энтальпия газов перед экономайзером		кДж/м³	Таблица 2.2	3251
3	Температура уходящих газов		°С	Принято	125
4	Энтальпия уходящих газов		кДж/м³	Таблица 2.2	2395
5	Расход питательной воды	Д_пв	кг/ч	Д + Д(Р / 100)	7140
6	Тепловосприятие по уравнению теплового баланса	Q_бвэ	кДж/ч		920737
6	Тепловосприятие по уравнению теплового баланса	Q_бвэ	кДж/м³		1861
7	Температура питательной воды		°С	Задано по заданию	100
8	Энтальпия питательной воды		кДж/кг	[2]	419,06
9	Энтальпия воды на выходе из экономайзера		кДж/кг		419,261
10	Температура воды на выходе из экономайзера		°C	По , [2]	101
11	Скорость дымовых газов	W_г.вэ	м/с	Принято	10
12	Объем дымовых газов	V_г.вэ	м³/м³	Таблица 2.1	14,044
13	Средняя температура газов	J_ср.вэ	°С		184,25
Продолжение таблицы 7.1
14	Сечение для прохода дымовых газов	F_г.вэ	м²		0,323

Тепловой расчет парогенератора

Курсовая работа по дисциплине «котельные установки и парогенераторы»

Введение

Характеристика продуктов сгорания

Теплосодержание продуктов сгорания

Тепловой баланс теплогенератора

Таблица 5.1

Принят

Таблица 2.2

Из конструктивного расчета

Таблица 2.1

Номограмма 3

Из конструктивного расчета

Таблица 6.1.1

Расчет теплообмена в 1м газоходе

Расчет

Таблица 2.2

Таблица 2.1

KpS

Таблица 6.2.1

Расчет

Таблица 2.2

Таблица 2.1

KpS

Таблица 7.1

Тепловой расчет чугунного водяного экономайзера

По , [2]

101

Принято

Расчет теплообмена в 1^м газоходе