Паровой котел БКЗ – 75 – 39 ГМА

       Коэффициент теплопередачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле: 
 

8.5.1) Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для всех схем пароперегревателей определяют по формуле: 

      Где a_к—коэффициент теплоотдачи конвекцией; a¢_л—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; y -- коэффициент тепловой эффективности поверхности; x = 1; 

      Для определения a_к—коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока:

 
 
 
 

      При поперечном омывании коридорных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи  конвекцией, отнесённый к полной  расчётной поверхности, определяют по номограмме:

      a_н=43 ккал/м²×ч×^оС;  добавочные коэффициенты: С_z=1; С_ф=1,189; С_s=1; Þ a_к =  a_н×С_z×С_ф×С_s = =43×1×1,189×1 = 51,127 ккал/м²×ч×^оС;

 Для нахождения a_л используем номограммы и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Для незапылённой поверхности k×p×S = k_г×r_n×S×p, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2673;

 
 
 

р_n×S = r_n×S = 0,2673×0,27078 = 0,0733;

      По  номограмме находим k_г = 2,4;  Þ

      Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности  нагрева:

                        T_з = T_пе^ср + 25 = 353,1 + 25 = 378,1 ^оС;

      По  номограмме находим С_г=0,96; a_н=112 ккал/м²×ч×^оС; Þ a_л =  a_н×а×С_г =112,2×0,96×0,1613=

= 17,37 ккал/м²×ч×^оС;

       При расчёте  пароперегревателя и экономайзера на величину a_л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

       Где Т_к -- температура газов в объёме камеры, (К); l_об и l_п -- соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А – коэффициент: при сжигании мазута А=0,3;

          

2. Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в  пароперегревателе определяют по номограмме, при среднем значении давлений, температур и скорости пара:

 

При этой скорости пара С_d = 0,975; a_н = 1000 ккал/м²×ч×^оС; Þ a_л =  a_н×С_d  = 1000×0,975 = 975 ккал/м²×ч×^оС;

8.5.3) Коэффициент теплоотдачи:  
 

4. Температурный напор:

 

Þ температурный напор с достаточной точностью можно найти как:

       Поправочный коэффициент y определяют по номограмме и по безразмерным параметрам:

По А и Р  находим  y= 0,9894

8.6) Определим расчётную поверхность:

 
 

 Невязка: 

Невязка > 2% Þ вносим конструктивные изменения.

8.7) Найдем число петель змеевика, которое надо добавить: 
 

Округляя до целого получаем, что добавление петель не требуется. Поверочный расчёт выполнен.

IX. Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева.

IX.I  Расчёт водного экономайзера.

9.1.1) С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

      Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р¢_эк = 1,08×Р_б. 

2. Предварительно  определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:

       Энтальпию и  температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнания теплового баланса по рабочему телу (воде):

Где D_эк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях D_эк = D_пе =D;

i²_эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i¢_эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.

 При указаной схеме включения пароохладителя: 
 

 

По i¢_эк = 165,83 ккал/кг и Р¢_эк = 48,6 кгс/см² находим и t¢_эк = 160,4 ⁰С;

По i²_эк = 251,206 ккал/кг и Р_б = 45 кгс/см² находим и t²_эк = 248,46 ⁰С;

      Т.к  i¢_эк < i²_эк, значит экономайзер некипящего типа. 

3. По чертежам парового котла составляем эскиз  экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указывают все конструктивные размеры.

      По  чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные  размеры и характеристики экономайзера

9.1.4) Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании его газами определяют по формуле:

 где l_пр – длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м;

Площадь живого сечения для прохода воды:

Поверхность нагрева экономайзера:

 Где l – длина змеевика, определяемая с использованием длины горизонтальной части

змеевика (l₁):

9.1.5) Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

      

      Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяют по формуле:

        

      Где a_к—коэффициент теплоотдачи конвекцией; a¢_л—коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; y -- коэффициент тепловой эффективности поверхности; x = 1; 

      Для определения a_к—коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб рассчитаем среднюю скорость газового потока:

 
 
 

      При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи  конвекцией, отнесённый к полной  расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:

      a_н=72,4 ккал/м²×ч×^оС;  добавочные коэффициенты: С_z=1; С_ф=1,06; С_s=1,0389; Þ

a_к =  a_н×С_z×С_ф×С_s = 72,4×1×1,06×1,0389 = 79,729 ккал/м²×ч×^оС;