Паровой котел БКЗ – 75 – 39 ГМА

Находим при  P_пе=40 кгс/см²  и t_пе=450^oC  Þ  i_пе=795.8 ккал/кг;

            при  P_б=45 кгс/см²  и температуре насыщения  Þ  i_н=668,1 ккал/кг;

            Di_по=20 ккал/м³;

 

      Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счёт излучения факела топки, принимаем  для упрощения расчётов равным нулю(Q_пе^л =0), а угловой коэффициент фестона Х_ф=1.

      В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя численно совпадает с тепловосприятием конвекцией: Q_пе^к = Q_пе.

 Для газохода пароперегревателя уравнение теплового  баланса теплоносителя (дымовых  газов) имеет вид: 

 Это уравнение  решают относительно искомой энтальпии  газов за пароперегревателем: 

 
 

      Полученное  значение энтальпии газов за пароперегревателем позволяет определить температуру  дымовых газов за ним u²_пе=551,2⁰С;

7.4) Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по уравнению теплового баланса рабочего тела (воздуха), т.к. температура горячего воздуха (после воздухоподогревателя) задана. Тепловосприя-тие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. Т.к. предварительный подогрев воздуха, и рециркуляция горячего воздуха отсутствуют, то тепловосприятие воздухоподогревателя определяем:

 

где I^о_гв находим по t_гв=215^oC  Þ  I^о_гв=666,55 ккал/кг;  

      b²_вп – отношение объёма воздуха за воздухоподогревателем к теоретически необходимому:

 

       Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (продуктам сгорания) имеет вид:

 
 
 
 
 
 
 

      где I_ух – энтальпия уходящих газов, которую находим по t_ух=140^oC  Þ  I_ух=622,148 ккал/кг;

 I^о_ух – энтальпия теоретического объёма воздуха, которую при t_прс=( t_гв + t^I_в)/2=(215+30)/2=122,6 ^oC  Þ  I_прс=377,87 ккал/кг;  
 

      Полученное  значение энтальпии газов за экономайзером позволяет определить температуру дымовых газов за ним u²_эк=272,8⁰С;

5. Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

 

6. Определяем  невязку теплового баланса парового котла:

 

 
 
 
 

 
 
 

VIII. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя. 

1. Целью поверочно-конструкторского расчёта пароперегревателя является определение его поверхности  нагрева при известных тепловосприятиях, конструктивных размерах и характеристиках. Тепловосприятие пароперегревателя определено ранее, конструктивные размеры и характеристики поверхности заданы чертежом. Решением уравнения теплопередачи определяют требуемую(расчётную) величину поверхности нагрева пароперегревателя, сравнивают её с заданной по чертежу и принимают решение о внесении конструктивных изменений в поверхность.
2. По чертежам парового котла составляем эскиз пароперегревателя в двух проекциях на миллимет-ровой бумаге в масштабе 1:25.
3. По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики пароперегревателя

 

8.3.1) Целесообразность разделения пароперегревателя на ступени обычно определяют характкром взаимного движения сред (газов и пара) и размещением между ступенями пароохладителей. Нумерация ступеней ведётся по ходу газа. Поверхность нагрева для каждой ступени пароперегревателя определяют по наружному диаметру труб, полной длине змеевика (с учётом гибов) l_i и числу труб в ряду (поперёк газохода) Z₁.В неё также включается поверхность труб, примыкающих к обмуровке, называемая дополнительной, которую определяют как произведение площади стены (потолка) F_ст, занятой этими трубами, на угловой коэффициент х, определяемый по номограмме на основании соотношений S₁/d и е/d.

      Таким образом, с учётом особенностей конструкции  пароперегревателей поверхность нагрева  каждой ступени определяем по формуле:

Н_i = p×d_i×Z₁ⁱ× l_i + F_{ст i}×х.

2. Глубину газового объёма до пучка каждой ступени и глубину пучка ступени определяют по рекомендациям и четежу.
3. Поперечный шаг в пределах каждой ступени не изменяется и поэтому совпадает со средним

его значением.  По средним значениям шагов для  пароперегревателя и среднему диаметру находим эффективную толщину  излучающего слоя:

 
 

4. Т.к  диаметры труб первой и второй ступени не одинаковы, то средний диаметр находим по формуле:

 
 
 

5. Площадь живого сечения для прохода газов  на входе и выходе определяют по формуле:

F_i = a _i×b - d_i×Z₁ⁱ× l_{I пр};

      Площадь среднего живого сечения для прохода  газов перегревателя в целом получают:

 
 

 Площадь среднего живого сечения для прохода пара для каждой ступени пароперегревателя : 
 

Его среднее  значение расчитывают по формуле  похожей на (8.1).

4. Составляем таблицу исходных данных поверочно-конструкторского теплового расчёта пароперегревателя:

 

 Средний удельный объём пара находят с использованием по удельным объёмам пара в состоянии  насыщения и перегретого пара:

Все остальные  величины определены ранее.

5. Коэффициент теплопередачи определяют для пароперегревателя в целом по средним значениям необходимых величин из таблиц.

       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;