Котельные установки и их эксплуатация

Параметр

Значение

Площадь поверхности нагрева, Н (по конструктивным данным) м2

16,36

Площадь поверхности труб, (по конструктивным данным) м2

16,36

Диаметр труб, d,(по конструктивным данным), мм

51х2,5

Относительный шаг труб (по конструктивным данным),

поперечный s1/d

продольный s2/d

2,157

1,765

Площадь живого сечения для прохода газов, F,(по конструктивным данным), м2

1,245

Эффективная толщина излучающего слоя, м

S=

0,18

Температура газов перед 1-м конвективным пучком, ,(из расчёта топки)°С

Энтальпия газов перед 1-м конвективным пучком, , (из расчёта топки) , кДж/м3

Температура газов за 1-м конвективным пучком, ’’, ( задаемся), °С

1110

Энтальпия газов за 1-м конвективным пучком, I’’(по табл. 2.7.), кДж/м3

21934

Количество теплоты отданное 1-му конвективному пучку, кДж/м3

Q1п=φ·(-I’’)

0,986(-21934)=1684

Температура кипения при давлении в барабане tкип (по таблице) °С

185

Средняя температура газов,°С

 ср=0,5·( ,+ ’’)

0,5·(1250+1110)=

=1130

Средний температурный напор,°С

Δt= ср-tкип

1130-185=995

Средняя скорость газов, м/с

ω=

22

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, αк ,по номограммам,  кВт/м2·

80

Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов, м·МПа

prns

0,1·0,252·0,18=0,0045

Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока

k·p·s=(kг·rn+kэл·μэл)·p·s

1,816·0,1·0,18=0,033

Степень черноты излучающей среды

a=

Температура загрязнённой стенки трубы,°C

tст=tкип+Δt

185+25=210

Коэффициент теплоотдачи излучением, αл (по номограммам), Вт/м2·К

5,48

Коэффициент использования поверхности нагрева, ξ

1

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·К

α1=ξ·(αк+αл)

80+5,48=85,48

Коэффициент тепловой эффективности поверхности, ψ (определено выше)

0,56

Коэффициент теплопередачи, Вт/м2·К

k=α1·ψ

85,48·0,56=47,87

Тепловосприятие 1-го конвективного пучка, кДж/м3

Qк1=

Параметр

Расчёт

Площадь поверхности нагрева, Н (по конструктивным данным) м2

19,6

Диаметр труб, d,(по конструктивным данным), мм

51х2,5

Относительный шаг труб (по конструктивным данным),

поперечный s1/d

продольный s2/d

2,157

1,765

Площадь живого сечения для прохода газов, F,(по конструктивным данным), м2

0,851

Эффективная толщина излучающего слоя, м

S=

0,18

Температура газов перед 2-м конвективным пучком, ,(из расчёта 1КП)°С

1110

Энтальпия газов перед 2-м конвективным пучком, , (из расчёта 1КП) , кДж/м3

21934

Температура газов за 2-м конвективным пучком, ’’, ( задаемся), °С

500

Энтальпия газов за 2-м конвективным пучком, I’’(по табл. 2.7.), кДж/м3

9697

Количество теплоты отданное 1-му конвективному пучку, кДж/м3

Q2кп=φ·(-I’’)

0,986(21934-9697)=12065

Температура кипения при давлении в барабане tкип (по таблице) °С

185

Средняя температура газов,°С

 ср=0,5·( ,+ ’’)

0,5·(1110+500)=805

Средний температурный напор,°С

Δt= ср-tкип

805-185=620

Средняя скорость газов, м/с

ω=

Коэффициент теплоотдачи конвекцией, αк ,по номограммам,  кВт/м2·

80

Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов, м·МПа

prns

0,1·0,240·0,18=0,0043

Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока

k·p·s=(kг·rn+kэл·μэл)·p·s

1,816·0,1·0,18=0,033

Степень черноты излучающей среды

a=

Температура загрязнённой стенки трубы,°C

tст=tкип+Δt

185+25=210

Коэффициент теплоотдачи излучением, αл (по номограммам), Вт/м2·К

3,43

Коэффициент использования поверхности нагрева, ξ

1

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·К

α2=ξ·(αк+αл)

80+3,43=83,43

Коэффициент тепловой эффективности поверхности, ψ (определено выше)

0,56

Коэффициент теплопередачи, Вт/м2·К

k=α2·ψ

0,56*83,43=46,7

Тепловосприятие 2-го конвективного пучка, кДж/м3

Qк2=

Параметр

Расчет

Температура газов на входе в ступень, ¢(из расчёта 2КП), °С

500

Энтальпия газов на входе в ступень, I¢, (из расчёта 2КП), кДж/ м3

9697

Температура газов на выходе, °С

 ²=tух

160

Энтальпия газов на выходе из ступени, I², (по табл.2.7.) кДж/ м3

3210,3

Тепловосприятие ступени, кДж/ м3

Qг=

0,986(9697-3210,3+0,1*386,86)=6357,7

Температура воды на входе в ступень, °С

t¢= tп.в

110

Удельная энтальпия воды на входе в ступень, i΄,кДж/ кг

460,9

Удельная энтальпия воды на выходе из ступени,°С

i²=

Температура воды на выходе из ступени,

t²=iв. /Св

где Св 4,19 кДж/(кг°С) - теплоемкость воды

896,7/4,19=214

Средняя температура воды,°С

tср=0,5 × (t¢ + t²)

0,5 × (110 + 214)=162

Объем воды при средней температуре, υв

м3/кг

0,00104

Средняя скорость воды, м/с

wв=

Средняя температура газов в ступени,°С

 ср=0,5 × ( ¢ + ²)

0,5 × (500+ 160)=330

Средняя скорость газов в ступени, м/с

wг=

Коэффициент теплопередачи, k,

15,7

Наибольшая разность температур,°С

Δtб= ¢ − t²

500-214=286

Наименьшая разность температур,°С

Δtм= ² − t¢

160-110=50

Температурный напор при противотоке,°С

Δtпрт=

Тепловосприятие экономайзера, Н=808,2 м2

Qт=