Теплогенерирующие установки

1   0,232703 Давление р МПа Котёл с уравнове-шенной тягой   0,1 Оптическая толщина излучающего слоя s м 0,9d(4S1S2/(πd2) - 1)   0,177 Коэффициент теплоотдачи излучением aл Вт/м2К aнасг 60*0,97 14,55 Коэффициент теплоотдачи aн Вт/м2К По номограмме   60 Коэффициент сг - По номограмме   0,97 Температура загрязнённой стенки tз °С t+∆t 195+20 215 Разность температур ∆t °С §6.3, п.6, [3]   20 Температура охлаждающей среды t °С (tв)   195 Суммарный коэффициент теплоотдачи a1 Вт/м2К x(aк+aл) 0,53(53,1+14,55) 35,9 Коэффициент использования x - §6.2, п.16, [3]   0,53 Коэффициент тепловой эффективности Ψ - Табл. 6.2, [3]   0,6 Коэффициент теплопередачи K Вт/м2К Ψa1 0,6*35,9 21,5 Температурный напор ∆t °С (∆tб-∆tм)/ln(∆tб/∆tм) (845-145)/ln(845/145) 397,2 Большая разность температур ∆tб °С ϑ'-t''   845,3 Меньшая разность температур ∆tм °С ϑ''-tпв   145 Количество теплоты, воспринятое в конвективном пучке Qт кДж/м3 KH∆t/(Bp103) 21,5*197,4* *397,2/(0,1145*103) 14733,06 Погрешность ∆Q % 100-Qэк/Qт∙100 100-14722/14733*100 0,072384 Т.к. ∆Q<2%, расчёт считается оконченным.
8. Конструктивный расчёт водяного экономайзера

Рассчитываемая величина Обо-значе-ние Разме-рность Формула или обоснование Расчет Значение Наружный диаметр труб d м По чертежу   0,051 Поперечный шаг труб S1 м По чертежу   0,11 Продольный шаг труб S2 м По чертежу   0,09 Относительный поперечный шаг труб s1 - S1/d 0,11/0,051 2,157 Относительный продольный шаг труб s2 - S2/d 0,09/0,051 1,765 Площадь живого сечения для прохода газов F м2 аb-z1ld   0,425 Размеры газохода ab м2 По чертежу   1,7 Число труб в ряду z1 - По чертежу   9             Длина труб l м По чертежу   2,5 Температура продуктов сгорания на входе в экономайзер ϑ' °С Рассчитана ранее   340 Энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер I' кДж/м3 Табл. 2   6696 Температура продуктов сгорания за экономайзером ϑ" °С Задаёмся   130 Энтальпия продуктов сгорания за экономайзером I" кДж/м3 Табл. 2   2617,3 Теплота, отданная продуктами сгорания по балансу Qэк кДж/м3 φ(I'-I"+∆aэкI0х.в) 0,99(6696-2617+0,08*289,4) 4067,1 Присосы воздуха в экон. ∆aэк - Табл. 3.1, [3]   0,08 Энтальпия холодного воздуха I0х.в кДж/м3 Рассчитана ранее   289,4 Расчетный расход топлива Вр кг/с Рассчитан ранее   0,1145 Расчётная температура продуктов сгорания ϑ °С (ϑ'+ϑ")/2 (340+130)/2 235 Средняя скорость продуктов сгорания wг м/с BpVг(ϑ+273)/(273F) 0,1145*11,76(235+273)/ (273*0,425) 5,89 Объём продуктов сгорания Vг м3/м3 Табл. 1   11,76 Коэффициент теплоотдачи конвекцией aк Вт/м2К aнczcscф 42*1*0,98*1,1 45,3 Коэффициент теплоотдачи aн Вт/м2К По номограмме   42 Поправка на число рядов труб сz - По номограмме   1 Поправка на компоновку пучка сs - По номограмме   0,98 Коэффициент, учитывающий влияние изменений физических параметров потока сф - По номограмме   1,1 Степень черноты газового потока а - По номограмме   0,38 Суммарная оптическая толщина kps - kгrпps   0,212 Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами kг 1 м∙МПа По номограмме   12 Объём водяных паров r(Н2О) - Табл. 1   0,119 Произведение рпs м∙МПа rпрs 0,233*0,1*0,177 0,018 Суммарная объёмная доля излучающих газов rп - Табл. 1   0,233 Давление р МПа Котёл с уравнове-шенной тягой   0,1 Оптическая толщина излучающего слоя s м 0,9d(4S1S2/(πd2) - 1)   0,177 Коэффициент теплоотдачи излучением aл Вт/м2К aнасг 25*0,95*0,38 9,03 Коэффициент теплоотдачи aн Вт/м2К По номограмме   25 Коэффициент сг - По номограмме   0,95 Температура загрязнённой стенки tз °С t+∆t 150+20 170 Разность температур ∆t °С §6.3, п.6, [3]   20 Средняя температура охлаждающей среды t °С (tв)   150 Суммарный коэффициент теплоотдачи a1 Вт/м2К x(aк+aл) 0,53(9,03+45,3) 28,8 Коэффициент использования x - §6.2, п.16, [3]   0,53 Коэффициент тепловой эффективности Ψ - Табл. 6.2, [3]   0,65 Коэффициент теплопередачи K Вт/м2К Ψa1 0,65*28,8 18,7 Температурный напор ∆t °С (∆tб-∆tм)/ln(∆tб/∆tм) (190-30)/ln(190/30) 86,7 Большая разность температур ∆tб °С ϑ'-t'' 340-150 190 Меньшая разность температур ∆tм °С ϑ''-tпв 130-100 30 Площадь поверхности нагрева Н м2 Q(Bp103)/K∆t 4067,1*0,1145* *10000/18,7/86,7 287,1 Для обеспечения заданных условий требуется примерно 290 м2 поверхности
в экономайзере Список использованной литературы:

Ривкин С.Л., Александров А.А. "Теплофизические свойства воды и водяного пара", М.: Энергия, 1970 г, 424 стр.
Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н."Справочник по котельным установкам малой производительности". Под ред. К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989 г, 488 стр.
"Тепловой расчет котельных агрегатов. (Нормативный метод)". Издание 3-е переработанное и дополненное., С.-П.: Издательство НПО ЦКТИ, 1998 г, 295 стр.

Приложение 1


Геометрические характеристики топочных экранов и выходного окна топки

Приложение 2



Приложение 3


Схема включения чугунного экономайзера

Вид водяного экономайзера ЭП1 с трубами системы ВТИ