3 Расчет топки котла

1. 
   Данные к расчету теплообмена в топке
   

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
1.	Удельная мощность топки, qт, кВт/ м3	Принимаем	1540
2.	Объем топки, Vт, м3	Vт = B∙ Qрр/ qт = 0,02484∙40067/1540 =	0.646
3.	Число форсунок, N	Принимаем	1
4.	Расчетная производительность одной форсунки, Вф, кг/с	Bф = B / N =0,0248/1 =	0,0248
5.	Расчетная длина топки, Lт	LT = A√Bф=4,8√0,0248 =	0,7566
6.	Расход воздуха через отверстие фурмы ,Vф, м3/с	Vф = [α∙V0∙Bф(tх.в. + 273)] / 273 = [1,3∙10,48∙0,0248(26 + 273)] / 273 =	0.371
7.	Скорость воздуха в отверстие фурмы, ф, м/с	Принимаем	47
8.	Живое сечение фурмы, f’, м2	f’ = Vф / ф’ = 0.371/47 =	0,0789
9.	Расчетный диаметр фурмы, dф м	dф’ =(f’/0,785) 0,5= (0,0789/0,785) 0,5 =	0,1
Продолжение таблицы 3.1
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
10.	Принятый диаметр фурмы, dф м	Принимаем	0,15
11.	Принятое живое сечение фурмы, fф, м2	f = 0,785∙ dф2 = 0,785∙0,152 =	0,017
12.	Действительная скорость воздуха в отверстие фурмы, Wфм/с	ф = Vф / f =0.371/0,017 =	21
13.	Паровая нагрузка зеркала испарения, Rз.и кг/(м2*с)	Принимаем	0,8
14.	Внутренний диаметр, d
	Пароводяного коллектора, dп.к., м	dп.к. = D/(Rз.и.∙ Lт) = 0.278/ (0,8∙0.756) =	0.459
	Водяного коллектора, dв.к., м	Принимаем	0,5
15.	Площадь поперечного сечения топки, Fт, м2	Fт = Vт / Lт =0.646/0.756 =	0.854
17.	Освещенная длина участков лучевоспринимающих труб, l
	Участка экрана,lэ,м	Из котла прототипа МУ9ПЗ	1,82
	Первого ряда притопочного пучка,lп,м	Из котла прототипа МУ9ПЗ	1,50
18.	Условная лучевоспринимающая поверхность нагрева топки, Hл,С	Hл = Hл э + Hл р = (lэ + lп)Fт = = (1,82+1,5) ∙ 0.854	2.836
19.	Полная площадь поверхности стен топки, Fст, м2	Fст = Hл + 2∙ Fт = 2.836 + 2∙0.854 =	4.54
20.	Степень экранирования топки, 	 = Hл / Fст = 2.836/4.54 =	0,624
21.	Эффективная толщина излучающего слоя топки	s = 3,6∙ Vт / Fст = 3,6 ∙0.646/4.54 =	0,511

---

2. 
   Расчет теплообмена в топке
   

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
1.	Теплоемкость при tг.в.
	Сухого Воздуха, Сс.в, кДж/( м3*К)	Принимаем	1,3
	Водяных паров, СH20, кДж/( м3*К)	Принимаем	1,505
2.	Энтальпия, I
	Воздуха при tг.в. Iг.в., кДж/кг	Iх.в. = α∙V0(cс.в. + 1,6∙d∙cH2O)tх.в. = 1,3∙10,48∙(1,3 + 1,6∙0,01∙1,505)∙26 =	469.3
	Газов при адиабатной температуре, Iа, кДж/кг	Iа = Qрр(1 – q3) + Iх.в. = =40067∙(1 – 0,003) + 469 =	39334
3.	Адиабатная температура газов, tа, ˚С	Диаграмма P-V	1400
	Адиабатная температура газов Та,К	Та = tа + 273 =1400+273 =	1673
4.	Температура газов на выходе из топки, tт’	Задаемся	1200
	Температура газов на выходе из топки, Тт’К	Тт’ = tт’ + 273 =1200+273 =	1473
5.	Энтальпия газов на выходе из топки, Iт’ кДж/кг	Диаграмма I-V	30000
6.	Средняя суммарная теплоемкость газов, , кДж/(кг*К)	= (Iа - Iт’) / (tа - tт’) = (39334– 30000) / (1673 – 1473) =	46.67
Продолжение таблицы 3.2
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
7.	Коэффициент ослабления лучей
	Сажистыми частицами, kс,1/(м*Мпа)	kс = 0,3∙(2 – α)∙(1,6∙Тт’/ 1000 – 0,5)∙(Ср / Нр) = 0,3∙ (2– 1,3)∙(1,6∙ 1473/1000 – 0,5)∙(86/10,6) =	3,14
	Трехатомными газами, k	k = kс∙rп = 3,14∙0,219 =	0,689
8.	Степень черноты, а
	Трехатомных газов, aг	aг = 1 – е – kг ∙ rп ∙ p ∙ s= 1 – е –0,689∙ 0,219 ∙ 0,6∙0,512 =	0,045
	Светящегося пламени, aсв	aсв = 1 – е –(kг ∙ rп +kc)∙ Px ∙ s= 1 – е – (0,689*0,21+3,14)*0,6 *0,512 =	0,988
9.	Коэффициент усреднения, m	Принимаем	1
10.	Эффективность степени черноты факела, аф	aф = m∙aсв + (1 – m)aг = = 1∙0,988 + (1 – 1) 0,045 =	0,988
11.	Коэффицент загрязнения экранных труб, ζ	Принимаем	0,3
12.	Степень черноты топки,aт	aт = aф / (aф + (1 – aф)∙ ζ )=0,988/(0,988+(1– 0,988)∙0,624∙0,3) =	0,997
13.	Критерий Больцмана, Во	Bo = [φ∙B∙ ] / 5,67∙10-11∙ζ∙Нл∙Та3 = [0,986∙0,0248∙46.6] / 5,67∙10-11∙0,3∙2.83∙16733 =	5
Продолжение таблицы 3.2
№ п/п	Название величины	Формула или источник	Чис. знач.
14.	Температура газов на выходе из топки, t
	Безразмерная, 	 = Тт / Та =1573/1773 =	0,89
	-	-	-
	Искомая, tт, ˚С	tт = ∙Та – 273 = 0,89∙ 1773 – 273 =	1300
15.	Энтальпия газов на выходе из топки, Iт, кДж/кг	Диаграмма I-V	27890
16.	Тепловая мощность лучевоспринимающей поверхности нагрева, Qл, кВт	Qл = φ(Iа - Iт)В =0,992∙∙(39968,28-34220)∙0,139 =	166,9

---

4 Расчет парообразующего притопочного пучка
4.1 Конструктивный расчет парообразующего притопочного пучка

№ п/п	Название величины	Формула или обоснование	Чис. знач.
1.	Наружный диаметр, d,м	Из котла прототипа	0,03
2.	Шаг, S
	Поперечный S1,м	Из котла прототипа	0,05
	Продольный S2,м	Из котла прототипа	0,07
5.	Число труб в одном ряду,n	LT/S1 – 0,5=0.756/0,05-0,5 =	14.63
6..	Полная длина труб среднего ряда пучка,l,м	Из котла прототипа	0,92
7.	Живое сечение для прохода газов, Fr,	=0.92(0.756-14.630,03) =	0,292
6.	Поверхность нагрева одного ряда,Hp,	=3,140,030.9214.63 =	1.268

4.2 Тепловой расчет парообразующего пучка

1.	Тепловая мощность парообразующего притопочного пучка, Qп,кВт			=1,75  (2760,4-504,7)-166,8 =		2279,3
2.	Энтальпия газов при выходе из пучка,I1, кДж/кг			=34220-2279,3/(0,9920,139) =		11396,8
3.	Температура газов при выходе из пучка,t1			I-V диаграмма		550
4.	Средняя температура газов в пучке, tп			=0,5(1300-550) =		925
5.	Средняя температура газов в пучке, Tп			=925+273 =		1198
6.	Средняя скорость газов ωг м/с			=0,13914,3521198/(273 0,67 =		13
7.	,Вт/м К			Принимаем		0,1
8.	Коэффициент кинематической вязкости газов v,			Принимаем		0,000105
9.	Критерий Прандтля газов Pr			Принимаем		0,6
10.	Коэффициент теплоотдачи конвекцией,αк			=(0,1/0,03)/(130,03/0,000105)^0,60,6^0,3310,340,17^0,1 =		93,8
11.	Плотность теплового потока поверхности нагрева пучка qп			Принимаем		20000
12.	Коэффициент загрязнения труб ε			Принимаем		0,01
13.	Температура наружной поверх. загрязняющего слоя, tз			=164,9+0,0120000 =		364,9
14.	Температура наружной поверхности загрязняющего слоя Тз,К			=364,9+273 =		637,9
Продолжение таблицы 4.2
№ п/п		Название величины	Формула или источник		Чис. знач.
15.		Эффективная толщина излучающего слоя s, м	=0,90,03((40,050,07)/ 3,140,032)-1) =		0,107
16.		Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, k	k = kс∙rп = [(2,47 + 5,06∙ rH2O) /(p∙rп∙s)0,5 - 1](1 – 0,37∙ Тп’ / 1000) rп = [(2,47 + 5,06∙ 0,099) /(0,6∙0,211∙0,107)0,5 - 1](1 – 0,37∙ 1198/1000)∙0,211 =		0,7
17.		Степень черноты трехатомных газов, аг	aг = 1 – е – kс ∙ rп ∙ p ∙ s= 1 – е – 0,7 ∙ 0,6 ∙ 0,107∙ 0,211 =		0,052
18.		Коэффициент теплоотдачи, α
		Излучением продуктов сгорания,αг	αл =5,1∙10-8∙аг∙Т3∙[1-(Тз/Т)3,6 / 1- (Тз/Т)] =5,1∙10-8∙0,052∙11983∙[1-(637,9/1198)3,6 / 1- (637,9/1198)] =		8,8
		От газов к стенке, α1	α1 = αк + αл = 93,8+8,8 =		102,5
19.		Коэффициент тепловой эффективности, Ψ	Принимаем		0,54
20.		Коэффициент теплопередачи, k	k = ( αк + αл) = 0,624∙(93,8+8,8) =		55,4
21.		Температурный напор Δt	t = (t’ – t’’) / ln (t’ – ts) (t’’ – ts) = (1300 – 550 / ln (1300 – 164,9) (550–164,9) =		693,82
22.		Расчетная поверхности нагрева парообразующего притопочного пучка Нп	Qп1000/kΔt=2279,3∙1000/ 55,4∙693,82 =		59,32
23.		Расчетное число рядов труб в пучке Z2	Нп/Hp=59,32/3,07 =		19,33
24.		Принятое число рядов труб в пучке Z2*	Принимаем		18
25.		Принятая площадь нагрева парообразующего пучка Нп*	НП* =НПZ2*=3,0718 =		55,24

---

---

4.3 Поверочный расчет притопочного пучка

№ п/п	Название величины	Формула или источник	Числовое значение
1.	Температура газов при выходе из парообразующего пучка t2, 0C	Принимаем	400	500	600
2.	Энтальпия газов при выходе из парообразующего пучка, I2, кДж/кг	Диаграмма I-	9182	11686	14190
3.	Температурный напор, Δt, 0C		579,4	662,9	736,9
4.	Коэффициент теплоотдачи, k, Вт/м2 К	Принимаем полученное выше значение без пересчета	26,75	26,75	26,75
5.	Мощность парообразующего пучка по уравнению теплового баланса, Qппт.б, кВт		821,5	734,4	647,8
6.	Мощность парообразующего пучка по уравнению теплообмена, Qпп т, кВт		745,9	842,1	939,1
7.	Уточненная мощность парообразующего пучка, Qпп* , кВт	Из графического решения уравнения теплового баланса	784
8.	Уточненная температура газов при выходе из парообразующего пучка, t2*, 0C	Из графического решения уравнения теплового баланса	441
9.	Уточненная энтальпия газов при выходе из парообразующего пучка, I2*, кДж/кг	Диаграмма I-t	10200

---

Смотрите также файлы

• Реферат По дисциплине русский язык.rtf

• Современное учебное занятие в условиях введения обновленных фгос ооо, фгос соо.docx

• Индивидуальный планзадание на производственную практику пм. 01 Преподавание в одной из областей дополнительного образования детей (изобразительная деятельность и декоративноприкладное искусство) для студента Третьяк Елены Игоревны.doc

• Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования саратовская государственная юридическая академия.pdf

• Расчет суммы начисленной заработной платы.docx