|
№ |
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
Ед. изм. |
Расчет |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Поверочный теплообмен в топке |
|
|
|
|
|
1. |
Температура холодного воздуха |
tв |
|
oC |
30 |
|
2. |
Энтальпия холодного воздуха |
Iхв |
табл. 1.10 |
КДж/Кг |
227,2 |
|
3. |
Температура воздуха после воздухоподогревателя |
tгв |
принимается |
oC |
120 |
|
4. |
Энтальпия воздуха после воздухоподогревателя |
Iгв |
диаграма |
КДж/кг |
925,5 |
|
5. |
Количество теплоты вносимое в топку воздухом |
Qв |
Iг.в.(aт-1)+ I°х.в.*Daт |
КДж/кг |
925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346,6 |
|
6. |
Полезное тепловыделение в топке |
Qт |
Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Qв |
КДж/кг |
22040*(100-0,8-5,0-3,8)/(100-5)+346,6=22126,4 |
|
7. |
Адиабатическая температура горения |
tа |
табл. 1.9 |
oC |
2170 |
|
8. |
Температура газов на выходе |
J |
по предварительному выбору табл. 5-3[4] |
oC |
1050 |
|
9. |
Энтальпия газов на выходе |
Iт |
табл. 1.9 |
КДж/Кг |
10458,7 |
|
10. |
Площадь зеркала горения |
R |
по чертежу |
м2 |
13,4 |
|
11. |
Суммарная поверхность стен |
Fст |
по чертежу |
м2 |
115,2 |
|
12. |
Диаметр экранных труб |
dнб |
по чертежу |
мм |
51*2,5 |
|
13. |
Шаг труб экранов: боковых и фронтового заднего |
S1
S2 |
по чертежу
по чертежу |
мм
мм |
55
100 |
|
14. |
Эффективная лучевоспри-нимающая поверхность топки |
Нлп |
по чертежу |
м2 |
92,1 |
|
15. |
Объем топочной камеры |
Vт |
по чертежу |
м3 |
61,67 |
|
16. |
Степень экранирования топки |
Y |
Нэкр/Fст |
- |
0,8 |
|
17. |
Толщина излучающего слоя |
Sт |
3,6*Vт/Fст |
м |
3,6*61,67/115,2=1,93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
Относительное положение максимальных температур по высоте топки |
X |
стр. 28[4] |
|
0,3 |
|
19. |
Параметр учитывающий распре-деление температуры в топке |
М |
0,59-0,5*Xт |
|
0,59-0,5*0,3=0,44 |
|
20. |
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания |
Vгс*ср |
|
КДж/Кг |
(22040-10458,7)/(2170-1050)=11,35 |
|
21. |
Объемная доля: водяных паров
трехатомных газов |
гH20
гRO2 |
табл. 1.7
табл. 1.7 |
|
0,075
0,122 |
|
22. |
Суммарная объемная доля трехатомных газов |
гn |
ГH20+ ГRO2
|
|
0,197 |
|
23. |
Произведение |
P*гn*Sт |
|
м*МПа |
0,1*0,197*1,93=0,036 |
|
24. |
Степень черноты факела |
А |
рис. 5-4[4] |
|
0,28 |
|
25. |
Коэффициенты ослабления лучей:
3-х атомных газов
золовыми частицами
частицами кокса |
kг
kз
kкокс |
рис. 5-5 [4]
рис. 5-6 [4]
стр. 31 [4] |
1/(м*Мпа)
|
7,2
0,048
10 |
|
26. |
Безразмерные параметры:
X1
X2 |
X1
X2 |
стр. 31 [4] |
-
- |
0,5
0,03 |
|
27. |
Коэффициенты ослабления лучей топочной средой |
kг*гn |
|
1/(м*Мпа) |
7,2*0,197+0,04*3,99+10*0,5*0,03==1,77 |
|
28. |
Суммарная сила поглощения топочного объема |
kps |
|
|
1,77*0,1*1,93=0,327 |
|
29. |
Степень черноты топки |
ат |
рис. 5-3 [4] |
|
0,57 |
|
30. |
Коэффициент тепловой эффективности |
Yср |
S*Hтл/Fст |
|
0,6*92,1/115,2=0,48 |
|
31. |
Параметр |
r |
R/Fст |
- |
13,4/115,2=0,12 |
|
32. |
Тепловая нагрузка стен топки |
Qт |
Вр*Qт/Fст |
кВт/м2 |
0,836*22040/115,2=159,9 |
|
33. |
Температура газов на выходе из топки |
J’’т |
рис. 5-7 [4] |
оС |
1050 |
|
34. |
Энтальпия газов на выходе из топки |
I’’т |
IJ - диаграмма |
кДж/кг |
10458,7 |
|
35. |
Общее тепловосприятие топки |
Qт |
j(Qт- I’’т) |
кДж/кг |
0,96*(22126,4-10458,7)=11202,9 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Расчет конвективного пучка |
|
|
|
|
|
1. |
Температура газа перед газоходом |
J’кг |
из расчета топки |
оС |
1050 |
|
2. |
Энтальпия газа перед газаходом |
I’кг |
из расчета топки |
кДж/кг |
10458,7 |
|
3. |
Температура газа за газоходом |
J’’кп |
принимается |
оС |
400 |
|
4. |
Энтальпия газа за газаходом |
I’’кп |
диаграмма |
кДж/кг |
3747 |
|
5. |
Диаметр труб
шаг поперечный
шаг продольный |
dн*d
S1
S2 |
из чертежа |
мм
мм
мм |
51*2,5
110
95 |
|
6. |
Число труб поперек движения газа |
Z1 |
из чертежа |
шт |
22 |
|
7. |
Число труб вдоль потока газа |
Z2 |
из чертежа |
шт |
55 |
|
8. |
Поверхность нагрева |
Hкп |
из чертежа |
м2 |
417,8 |
|
9. |
Ширина газохода |
B |
из чертежа |
м |
2,32 |
|
10. |
Высота газохода |
h |
из чертежа |
м |
2,4 |
|
11. |
Живое сечение для прохода газов |
F |
b*h-Z*dн*е |
м2 |
2,32*2,4-22*2,5*0,051=2,763 |
|
12. |
Толщина излучающего слоя |
Sкп |
0,9*dн*(4*S1*S2/(3,14*d2н)-1) |
м |
0,9*0,051*(4*0,11*0,095/(3,14*0,05)-1)=0,189 |
|
13. |
Тепловосприятие по уравнению теплового баланса |
Qбкп |
j*(I’-I’’+Daкп*Iхв) |
кДж/кг |
0,96*(10458,7-3747+0,1*227,2=7063,1 |
|
14. |
Температурный напор в начале газохода |
Dtб |
J’кп-tнп |
оС |
1050-195=855 |
|
15. |
Температурный напор в конце газохода |
Dtм |
J’’-tнп |
оС |
400-195=205 |
|
16. |
Средний температурный напор |
Dt |
(Dtб-Dtм)/Ln(Dtб/Dtм) |
оС |
(855-195)/Ln(855/195)=459,2 |
|
17. |
Средняя температура газов в газоходе |
Jср |
0,5*(J’+J’’) |
оС |
0,5*(1050+400)=725 |
|
18. |
Средняя скорость газов в газоходе |
w |
Вр*Vг*(Jср+273)/(Fг*273) |
м/с |
0,836*9,24*(725+273)/(2763*273)=
=9,74 |
|
19. |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке |
aк |
рис. 6-6 [4] |
Вт
м2*оС |
63*1*0,925*0,95=58,45 |
|
20. |
Объемная доля водяных паров |
ГH2O |
табл. 1.8 |
- |
0,072 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
21. |
Суммарная объемная доля 3-х атомных газов |
ГRO2 |
табл. 1.8 |
- |
0,186 |
|
22. |
Суммарная поглощающая способность 3-х атомных газов |
|
p*Гn*Sкп |
м/МПа |
0,1*0,186*0,189=0,0033 |
|
23. |
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами |
kг |
рис. 5-5 [4] |
1/(м*МПа) |
29,0 |
|
24. |
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока |
|
kг*Гп*P*Sт |
|
29*0,186*0,1*0,189=0,1 |
|
25. |
Степень черноты газов |
а |
рис. 5-4 [4] |
|
0,095 |
|
26. |
Температура загрязненной стенки |
tз |
|
оС |
195+60=255 |
|
27. |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
a1 |
рис. 6-12 [4] |
Вт/
(м2*оС) |
9,36 |
|
28. |
Коэффициент использования |
ò |
0,9¸0,95 |
|
0,93 |
|
29. |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
a1 |
ò(aк-aл) |
Вт/
(м2*оС) |
0,93*(58,95+9,36)=63,53 |
|
30. |
Коэффициент тепловой эффективности |
y |
табл. 6-2 |
|
0,6 |
|
31. |
Коэффициент теплопередачи |
К |
y*a1 |
Вт/
(м2*оС) |
0,6*63,53=38,5 |
|
32. |
Тепловосприятие пучка |
Qткп |
К*Н*Dt/Вр*103 |
КДж/кг |
38,5*417,8*459,15/(0,836*103)=7907 |
|
33. |
Расхождение величин |
DН |
(Qткп-Qбкп)/Qткп*100% |
% |
(7907-7663,1)/7907*100=3,1 |
|
|
Расчет воздухоподогревателя |
|
|
|
|
|
1. |
Температура газов на входе в воздухонагреватель |
J’вп |
из расчета конвективного пучка |
оС |
400 |
|
2. |
Энтальпия газов на входе в воздухонагреватель |
I’вп |
из расчета конвективного пучка |
КДж/кг |
3747 |
|
3. |
Температура газов на выходе из воздухонагревателя |
J’’вп |
по предварительному выбору |
оС |
270 |
|
4. |
Энтальпия газов на выходе из воздухонагревателя |
I’’вп |
IJ - диаграмма |
КДж/кг |
2538 |
|
5. |
Температура холодного воздуха |
tх*в |
|
оС |
30 |
|
6. |
Тепловосприятие по балансу |
Qбвп |
j(I’-I’’+Da*I*L) |
КДж/кг |
0,95*(3747-2538+0,08*227,2)=828,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7. |
Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя |
tгв |
по предварительному выбору |
оС |
120 |
|
8. |
Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя |
Iгв |
диаграмма |
КДж/кг |
925,5 |
|
9. |
Тип воздухоподогревателя |
|
Прил. 1 [1] |
|
Тип Ш, площадь поверхности нагрева 166 |
|
10. |
Диаметр труб |
dн |
Прил. 1 [1] |
мм |
40*1,5 |
|
11. |
Относительный шаг
поперечный
продольный |
S1
S2 |
Прил. IV |
|
1,5
2,1 |
|
12. |
Отношение |
r’ |
aвп-Daвп |
|
1,35-0,1=1,25 |
|
13. |
Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя |
I’’вп |
Qбвп/(r’+Da/2)+I0вх |
КДж/кг |
828,7/(1,25+0,08/2)+227,3=869,7 |
|
14. |
Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя
Полученная температура горячего воздуха t=115оС, отличается от выбранной t=120оС на 5оС, что находится в норме |
t’’вп |
по IJ - таблице |
оС |
115 |
|
15. |
Средняя температура газов |
Jср |
0,5*(J’+J’’) |
оС |
0,5*(400+270)=335 |
|
16. |
Средняя температура воздуха |
tср |
0,5*(t’+t’’) |
оС |
0,5*(115+30)=72,5 |
|
17. |
Средняя скорость воздуха |
wв |
6¸8 |
м/с |
8 |
|
18. |
Средняя скорость газов |
wг |
12¸16 |
м/с |
12 |
|
19. |
Большая разность температур |
Dtб |
J’-t’’ |
оС |
400-115=285 |
|
20. |
Меньшая разность температур |
Dtм |
J’’-t’ |
оС |
270-30=240 |
|
21. |
Средний температурный напор |
Dt |
(Dtб-Dtм)/Ln(Dtб/Dtм) |
оС |
(285-240)/Ln(285/240)=262 |
|
22. |
Секундный расход газа |
V’г |
Вр*Vг*(Jср+273)/273 |
м3/с |
0,836*9,832*(335-273)/273=18,3 |
|
23. |
Секундный расход воздуха |
V’в |
Вр*Vв*(J’ср+273)/273 |
м3/с |
0,836*8,162*(725-273)/273=8,63 |
|
24. |
Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны |
aк |
рис. 6-5 [4] |
Вт/
(м2*оС) |
72*0,9*0,88*1,02=62,7 |
|
25. |
Коэффициент теплоотдачи от газов с стенке |
aл |
рис. 6-7 [4] |
Вт/
(м2*оС) |
35*1,03*1,02=36,8 |
| | | | | | | |