Реферат: Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ

Участки газового тракта

Da

a ^``

Топка и фестон

Перегреватель

Конвективный пучок

Воздухоподогреватель

Экономайзер

0,1

0,05

0,05

0,06

0,1

1,15

1,2

1,25

1,3 1

1,41

Величина

Единица

Газоходы

Топка и фестон

Перегреватель

Конвективный ый пучок

Воздухоподогреватель

Экономайзер

Расчетный коэффициент избытка воздуха

-

1.15

1.2

1,25

1,31

1,41

V_RO2

V R₂ =V_N2 ⁰ + (1-a)V⁰

V_H2O =V⁰ _H2O +0.0161(1-a)V⁰

V_Г = V_RO2 + V R₂ + V_H2O

r_RO2 = V_RO2 / V_Г

r_H2O = V_H2O / V_Г

r_n = r_RO2 + r_H2O

м³ /кг

м³ /кг

м³ /кг

м³ /кг

-

-

-

1,58

9,964

1.515

13.059

0.12

0.116

0.23

1,58

10,49

1.52

13.59

0.116

0.111

0.2278

1,58

11,02

1.53

14.13

0.111

0.108

0.219

1,58

11,662

1.54

14,782

0.107

0.104

0.211

1,58

12,722

1.56

15,862

0.099

0.098

0.197

J, ⁰ С

I⁰ = V⁰ (ct)_B , кДж/кг

I_RO2 = V_RO2 c J )_{RO2 ,} кДж/кг

I⁰ _N2 = V⁰ _N2 * c J )_N2 , кДж/кг

I⁰ _H2O = V⁰ _H2O (c J )_H2O ., кДж/кг

I_г = V_RO2 (c J )_RO2 V⁰ _{N2 +} (c J )_{N2 +} V⁰ _H2O (c J )_H2O ., кДж/кг

30

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

413,4

1399,2

2819,6

4271,8

5745,2

7250,4

8798

10377,4

11978

13578,6

15221,6

16907

18592,4

20468,6

22005,6

23733,4

25471,8

27199,6

28927,4

30708,2

32478,4

34333,4

36029,4

267,02

564,06

883,22

1219,76

1573,68

1930,76

2308,38

2692,32

3082,58

3479,16

3882,06

4292,86

4702,08

5119,2

5536,32

5951,86

6375,3

6798,74

7222,18

7651,94

8081,7

8511,46

1088,62

2177,24

3282,6

4413,098

5560,336

6732,696

7921,804

9152,782

10408,882

11673,356

12937,83

14193,93

15491,9

16823,366

18121,336

19452,802

20784,268

22124,108

23489,07

24820,536

26185,498

27550,46

226,5

456

694,5

939

1191

1450,5

1720,5

2002,5

2286

2587,5

2889

3196,5

3516

3837

4168,5

4501,5

4840,5

5187

5532

5889

6241,5

6598,5

413,4

2980,01

6014,32

9128,27

12311,85

15568,74

18903,896

22319,03

25814,37

29343,24

32947,05

36599,6

40257,76

47763,06

44178,58

47785,166

51559,556

55377,962

59199,668

63037,248

66951,45

70839,876

74842,098

J , ⁰ С

I _г ⁰ , кДж/кг

I _в ⁰ ,кДж/кг

Участки газового тракта

Топка

a= 1.15

Перегреватель

a= 1.2

Конвект. Пучок

a= 1.25

Воздухоподогреватель

a= 1.31

Экономайзер

a= 1.41

I

D I

I

D I

I

D I

I

D I

I

D I

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2681,34

6016,9

9132,12

12317,058

15575,416

18911,956

22328,084

25825,602

29356,062

32961,26

36615,89

40275,69

47785,166

55377,962

63037,248

70839,876

78689,82

1399,2

2819,6

4271,8

5745,2

7250,4

8798

10377,4

11978

13578,6

15221,6

16907

18592,4

22005,6

25471,8

28927,4

32478,4

36029,4

26112,74

29683,85

33332,5

37029,9

40734.5

48335,3

59198.7

67376.3

75711.6

84094.2

3571,1

3648,6

3697,4

3912.6

8021.3

8112.7

8177.6

8335.3

8382.6

22660,964

26212,2

29797,4

36005.58

39997.29

43994.17

3817.6

3850.4

3933.9

3991.7

3996.8

15864,5

19264,09

22746,4

28820,1

3723,4

3810,9

3897,6

9342,13

12601

15935,5

21639,3

3641,6

3725

3816,3

3072,25

6199,8

9411,1

3917,9

3710,65

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Располагаемая теплота топлива, Q_p ^p , кДж/кг

Q_h ^p +Q_В.ВН + i_тл

40310+244.8=40554.8

Потеря теплоты от химического недожога, q₃ ,%

По табл. 4-5

0.5

Потеря теплоты от механического недожога, q₄ , %

То же

0

Температура уходящих газов, _ух , ⁰ С

По заданию

140

Энтальпия уходящих газов , I_ух, кДж/кг

По -таблице

4323,17

Температура воздуха в котельной , t_х.в , ⁰ С

По выбору

25

Энтальпия воздуха в котельной, I_х.в ⁰ ,кДж/кг

По -таблице

238,5

Потеря теплоты с уходящими газами ,q_2, %

=9,8

Потери теплоты от наружного охлаждения ,q_5, %

По рис. 3-1

1.2

Сумма тепловых потерь, S q,%

q₂ +q₃ +q₄ +q₅

9,8 +0.5+1.2=11,5

К.п.д. парогенератора, h _пг , %

100- S q

100-11,5=88,5

Коэффициент сохранения теплоты , j

1-

1-=0.9 86

Паропроизводительность агрегата, D, кг/с

По заданию

6.9 4

Давление пара в барабане, р_б , МПа

То же

2.64

Температура перегретого пара, t_п.п ,⁰ С

» »

380

Температура питательной воды, t_п.в , ⁰ С

» »

100

Удельная энтальпия перегретого пара , i_п.п , кДж/кг

По табл. VI-8

3192,6

Удельная энтальпия питательной воды, i_п.в , кДж/кг

По табл. VI-6

420.38

Значение продувки, р, %

По выбору

3

Полезно используемая теплота в агрегате, Q_пг , кВт

D(i_п.п - i_п.в )+ D(i_кип - i_п.в

6,9(3192,6-420,38)+0,20 8(975,5-420,38)=19 354.8

Полный расход топлива, В,кг/с

=0.54

Расчетный расход топлива, В_р , кг/с

0,5 4

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Активный объём топки, V_т ,м³

По конструктивным размерам

89.4

Тепловое напряжение объема топки:

расчетное, q_V , кВт/м³

допустимое, q_V ,кВт/м³

В Q _н ^р / V _т

по табл. 4-5

0,5 4*40310/ 89,4=243,48

249

Количество горелок, n, шт.

По табл. III-10

2

Теплопроизводительность горелки, Q_г , МВт

1,2510^-3 =13, 6

Тип горелки

По табл. III-6

ГМП-16

Наименование

Стены топки

Фронтонная и свод

боковые

Задняя

Выходное окно топки

Суммарная площадь

Общая площадь стены и выходного окна, F_ст , м₂

45,7

42

52,5

8,7

149

Расстояние между осями крайних труб, b, м

3,78

2,252

3,78

3,78

-

Освещенная длина труб, l_осв , м

9,6

7,8

7,6

2,25

-

Площадь, занятая луче воспринимающей поверхностью

полная, F, м²

26,6

25,74

21,07

6,24

80

Наружный диаметр экранных труб , d, мм

6 6

6 6

6 6

6 6

-

Шаг экранных труб, s, мм

90

90

90

90

Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены), l, мм

100

100

100

-

-

Отношение s/d

1.36

1.36

1.36

-

-

Отношение l/d

1.51

1.51

1.51

-

-

Угловой коэффициент экрана, х

0,95

0,95

0,95

1,00

-

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Н_л , м²

127

Величина

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Суммарная площадь луче воспринимающей поверхности, Н_л ,м²

По конструктивным размерам

127

Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов, Н_л.откр , м²

То же

127

Полная площадь стен топочной камеры, F_ст , м²

» »

149

Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности , Y _ср

=0,469

Эффективная толщина излучающего слоя пламени, s, м

=2,16

Полная высота топки, Н_т

По конструктивным размерам

8.810

Высота расположения горелок, h_г , м

То же

1.9

Относительный уровень расположения горелок, х_г

h_г /Н_т

1,9/8,810=0,215

Параметр, учитывающий распределение температуры в топке, М

0,59-0,2х_т

0,59-0,2*0,215=0,547

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, a _т

По табл. 4-5

1.15

Присосы воздуха в топке , Da _т

По табл. 2-1

0.05

Температура горячего воздуха, t_г.в ,⁰ С

По предварит. выбору

350

Энтальпия горячего воздуха, I_г.в ⁰ , кДж/кг

По I J - таблице

5 008.2

Энтальпия присосов воздуха, I_прс ⁰ , кДж/кг

То же

238,8

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, Q_В , кДж/кг

( a _Т - Da _Т ) I _г.в ⁰ + Da _Т I _прс ⁰

(1.15-0.05) 5008.2 + 0.05 * 238.8 = 5520.97

Полезное тепловыделение в топке, Q_Т , кДж/кг

Q_p ^p +Q_В

40554,8*0,95+ 5520.97=4 4048

Адиабатическая температура горения, J _а , ⁰ С

По I J - таблице

1287,2

Температура газов на выходе из топки , J _Т ^`` , ⁰ С

По предварительному выбору

960

Энтальпия газов на выходе из топки, I_Т `` , кДж/кг

По I J - таблице

31873,04

Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, V_ср , кДж/(кг*К)

=37,2

Объемная доля:

водяных паров, r_Н2О

трехатомных газов, r_RO2

По табл. 1-2

То же

0,116

0.12

Суммарная объемная доля трехотомных газов, r_n

r_Н2О + r_RO2

0.116+0.12=0.236

Произведение, pr_n s

pr_n s

0.236*0.1*2,16 =0,051

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, k_г ,1/(м*МПа)

По формуле 5-26

3 .05

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс , 1/(м*МПа)

r_n k_г

0,236* 3.05= 0.72

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ , 1/(м*МПа)

По формуле 5-32

2,7 1

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ , 1/(м*МПа)

k_СВ = k_нс + к_СЖ

2, 71+ 0.7 2=3,4 4

Степень черноты:

светящейся части, а_СВ

несветящейся части, а_Г

1-е^{-Ксв PS}

1-e^{-K нс PS}

0, 52

0.14

Степень черноты факела, а_Ф

ma_СВ +(1- m)a_г

0,55*0,52+0,45*0, 14= 0, 349

Степень черноты топки, а_Т

=0,53

Тепловая нагрузка стен топки, q_F , кВт/м₂

=161.4

Температура газов на выходе из топки , J _Т ^`` , ⁰ С

По рис. 5-8

911,7

Энтальпия газов на выходе из топки, t`` , кДж/кг

По I J - таблице

30120,6

Общее тепловосприятие топки, Q_Т ^Л , кДж/кг

j ( Q _Т - I`` _Т )

0.98 6(4 4048-29987,3) = =1 3731,1

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, q_Л ^ср

= 58,43

Наименование

Формула или способ определения

Расчет

Полная площадь поверхности нагрева, Н, м²

По конструктивным размерам

7

Площадь поверхности труб боковых экранов, находящихся в зоне фестона Н_доп , м²

То же

1

Диаметр труб, d, мм

» »

603

Относительный шаг труб, s/d

» »

1.5

Количество рядов труб, z₂ ,шт

» »

1

Количество труб в ряду, z₁ ,шт

» »

42

Площадь живого сечения для прохода газов, F, м²

АВ- z₁ dl

2,25*4,23-42*0,06*2,25=3,84

Эффективная толщина излучающего слоя, s, м

0,9(31,8-1)0,06= 0.1

Температура газов перед фестоном , J `,⁰ С

Из расчета топки

911,7

Энтальпия газов перед фестоном, I`, кДж/кг

То же

30110,7

Температура газов за фестоном, J `` , ⁰ С

По предварительному выбору

900

Энтальпия газов за фестоном, I``, кДж/кг

По I J - таблице

29683,85

Количество теплоты, отданное фестону, Q_г , кДж/кг

j ( I`-I``)

0.98 6(30110,7-29683,85 ) = 420,8

Температура кипения при давлении в барабане (p_Б =2.64 МПа), t_кип , ⁰ С

По табл. VI-7

226.8

Средняя температура газов , J _ср ,⁰ С

0,5( J `` + J `)

0,5(911,7+900)=905,8

Средний температурный напор , D t ,⁰ C

J _ср - t _кип

905,8-226,8=6 79

Средняя скорость газов, w, м/с

=7.9

Коэффициент теплоотдачи конвекцией , a _К , кВт/(м² К)

По рис. 6-6

58*0,96*1,04*0,9=50,1

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_n s, м*Мпа

pr_n s

0,1*0,23 6*0,1=0,0023 6

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,к_г ,1/(м*МПа)

По формуле 5-26

16,8

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс , 1/(м*МПа)

r_n k_г

16,8*0,236=3,97

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ , 1/(м*МПа)

По формуле 5-32

2,54

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ , 1/(м*МПа)

k_СВ = k_нс + к_СЖ

3,97+2,54=6,51

Степень черноты:

светящейся части, а_СВ

несветящейся части, а_Г

1-е^{-Ксв PS}

1-e^{-K нс PS}

0,06

0,039

Степень черноты излучающей среды, а

ma_СВ +(1- m)a_г

0,55*0,06+0,45*0,039=0,05

Температура загрязнённой стенки трубы, t_ст , ⁰ С

t _КИП + D t

226,8+80=306,8

Коэффициент теплоотдачи излучением , a _Л , Вт/(м² К)

По рис. 6-12 ( a _Л = a _Н аС_Г )

135*0,05*0,97=6,5

Коэффициент использования поверхности нагрева, x

По 6-2

0.95

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁ , Вт/(м² К)

x(a _Л + a _К )

0,95(6,5+50,1)=53,77

Коэффициент загрязнения , e, м² К/Вт

По ф-ле 6-8 и рис. 6-1

0,0048

Коэффициент теплопередачи k, Вт/м² К

=42,7

Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Q_ф , кДж/кг

=376,2

Тепловосприятие настенных труб, Q_ДОП , кДж/кг

= 53,7

Суммарное тепловосприятие газохода фестона, Q_T , кДж/кг

Q_ф + Q_ДОП

53,7+376,2=429,9

Расхождение расчетных тепловосприятий, D Q, %

100

100=2,16

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, d/d_ВН , мм

По конструктивным размерам

28/22

Количество труб в ряду (поперек газохода) z₁ , шт

То же

12

Количество рядов труб , z₂ , шт

То же

6

Средний шаг труб, s₁ , мм

» »

90

s²

100

Расположение труб в пучке

» »

коридорное

Характер омывания

» »

поперечное

Средняя длина змеевика, l, м

» »

1,489

Суммарная длина труб , S l , м

» »

830,3

Полная площадь поверхности нагрева, H, м²

» »

73

Площадь живого сечения на входе, F`, м²

a`b`-l`z₁ d

1.918 *4.23-1.489*0.028=7,1

То же на выходе, F``, м

a``b``-l``z₁ d

1,702*4,23-1,489*0,672=6,2

Средняя площадь живого сечения газохода, F_CP , м²

6,6

Количество параллельно включенных змеевиков( по пару), m, шт

По конструктивным размерам

72

Площадь живого сечения для прохода пара , f, м²

p d² _ст m/4

0.785*0.0 22² *56=0.027

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, d/d_ВН , мм

По конструктивным размерам

28/22

Площадь поверхности нагрева, Н, м²

То же

73

Температура пара на выходе из перегревателя, t``, ⁰ С

По заданию

380

То же на входе в перегреватель, t`, ⁰ С

По выбору

226,8

Давление пара:

на выходе, р ``, МПа

на входе, р `, МПа

По заданию

По выбору

2,4

2,64

Удельная энтальпия пара :

на выходе , i^`` _П , кДж/кг

на входе, i^` _П , кДж/кг

По таблице VI-8

То же

3197

2801,2

Суммарное тепловосприятие ступени, Q, кДж/кг

(3197- 2801,2)= 5057,4

Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки, q_Л ^СР , кВт/м²

Из расчета топки

58,43

Коэффициент распределения тепловой нагрузки:

по высоте, h _В

между стенами , h _СТ

По рис. 5-9

По табл. 5-7

1,2

1

Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки, q_Л , кВт/м²

h _В h _СТ q _Л ^СР

1*1,2* 58,43= 70,1

Угловой коэффициент фестона, х_Ф

По рис. 5-1

0,76

Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью, F_Г `, м²

a`b`

1,918*4,23=8,11

Лучистое тепловосприятие ступени , Q_л , кДж/кг

(1-0, 76)8,11=252,7

Конвективное тепловосприятие ступени, Q_K , кДж/кг

Q-Q_Л

5057,4- 252,7= 4804,7

Температура газов перед перегревателем , J `, ⁰ С

Из расчета фестона

900

Энтальпия газов на входе в перегреватель, I`, кДж/кг

То же

29683,85

То же на выходе из ступени, I``, кДж/кг

I`-

29683,5-5987,5+0,1*239= 23719,9

Температура газов на выходе из ступени, J ``, ⁰ С

По I J -таблице

730

Средняя температура газов , J _СР , ⁰ С

0,5( J `` + J `)

0,5(900+730)= 815

Средняя скорость газов в ступени, w_Г , м/с

=4.4

Коэффициент теплоотдачи конвекцией , a _К , Вт/(м² К)

По рис. 6-5

52*0,96*1 .1*0,9 54= 53,7

Средняя температура пара, t_СР , ⁰ С

0,5( t`+t``)

0,5(226.8+380)=3 03.4

Объем пара при средней температуре, v_П , м³ /кг

По табл. VI-8

0,094

Средняя скорость пара, w_П ,м/с

=24

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, a ₂ , Вт/(м² К)

По рис. 6-8

1.05*1075=1128.75

Толщина излучающего слоя, s, м

0.3 4

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_n s, м*МПа

pr_n s

0,2278*0,1*0, 34=0,00 78

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г ,1/( м*МПа)

По рис. 5-6

9.9

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс , 1/(м*МПа)

r_n k_г

9.7*0,2 278= 2.25

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ , 1/(м*МПа)

По формуле 5-32

2

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ , 1/(м*МПа)

k_СВ = k_нс + к_СЖ

2+ 2.25= 4.25

Степень черноты:

светящейся части, а_СВ

несветящейся части, а_Г

1-е^{-Ксв PS}

1-e^{-K нс PS}

0,19

0, 072

Степень черноты факела, а_Ф

ma_СВ +(1- m)a_г

1* 0.17=0.17

Коэффициент загрязнения , e , м² К/Вт

По 6-2

0,0042

Температура загрязненной стенки трубы, t_СТ , ⁰ С

t_СР +(

3 03.4+(0,0042+)* 6183.68*= 303.6

Коэффициент теплоотдачи излучением, a _Л , Вт/(м² К)

По рис. 6-12

0,98*138*0,19=25,8

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке , a ₁ , Вт/(м² К)

x(a _Л + a _К )

0,95(25,8+ 50.3)=79,4

Коэффициент тепловой эффективности , Y

По табл. 6-2

0,8

Коэффициент теплопередачи, к,Вт/(м² К)

0, 8=69,7

Разность температур между газами и паром:

наибольшая , D t _Б , ⁰ С

наименьшая , D t _м , ⁰ С

J ^` -t^``

J ^`` -t^`

900-3 80= 520

730- 226.8= 503.2

Температурный напор при противотоке, D t _ПРТ , ⁰ С

511,6

Площадь поверхности нагрева прямоточного участка, Н_ПРМ ,м²

По конструктивным размерам

36

Полная площадь поверхности нагрева, Н, м²

То же

73

Параметр, А

Н_ПРМ /Н

0.49

Полный перепад температур газов, t _1, ⁰ С

J ^` - J ^``

9 00- 730= 173

То же пара , t ₂ , ⁰ С

t^`` -t^`

380- 226.8= 153.2

Параметр, Р

0.25

Параметр R

t ₁ / t ₂

1.129

Коэффициент перехода к сложной схеме, y ,

По рис. 6-14

1

Температурный перепад , D t , ⁰ С

y D t _ПРТ

1*511,6=511,6

Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена, Q_Т , кДж/кг

= 4820,5

Расхождение расчетных тепловосприятий, D Q

100=0,3

Наименование

Формула или способ определения

Расчет

Полная площадь поверхности нагрева, Н, м²

По конструктивным размерам

188

Диаметр труб, d, мм

» »

603

Относительный шаг труб,

продольный, s₂ /d

поперечный, s₁ /d

» »

2

5.83

Количество рядов труб, z₂ ,шт

» »

10

Количество труб в ряду, z₁ ,шт

» »

12

Площадь живого сечения для прохода газов, F, м²

АВ- z₁ dl

4.23*1.7-12*0.06*2.8=5.175

Эффективная толщина излучающего слоя, s, м

0.74

Температура газов перед пучком , J `, ⁰ С

Из расчета перегревателя

730

Энтальпия газов перед пучком, I`, кДж/кг

То же

23712

Температура газов за пучком , J ``, ⁰ С

По предварительному выбору

560

Энтальпия газов за пучком, I``, кДж/кг

По I J - таблице

17904,2

Количество теплоты, отданное пучку, Q_г , кДж/кг

j ( I`-I`` + Da I⁰ _ПРС )

0.986 (23712- 17904,2 +11,95 )=5737,8

Температура кипения при давлении в барабане (p_Б =2.64 МПа), t_кип , ⁰ С

По табл. VI-7

226.8

Средняя температура газов , J _ср ,⁰ С

0,5( J `` + J `)

0,5( 730 +560)=645

Средний температурный напор , D t,⁰ C

J _ср - t _кип

640-226,8=418,2

Средняя скорость газов, w, м/с

= 4.93

Коэффициент теплоотдачи конвекцией , a _К , кВт/(м² К)

По рис. 6-6

38.3*0,95*1,1*1= 40.1

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_n s, м*Мпа

pr_n s

0,1*0,219*0,74=0,016

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами,к_г ,1/(м*МПа)

По формуле 5-26

6,9

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс , 1/(м*МПа)

r_n k _г

6,9*0,219=1,5

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ , 1/(м*МПа)

По формуле 5-32

1,31

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ , 1/(м*МПа)

k _СВ = k _нс + к_СЖ

1,31+1,5=2,81

Степень черноты:

светящейся части, а_СВ

несветящейся части, а_Г

1-е^{-Ксв PS}

1-e^{-K нс PS}

0,187

0,092

Степень черноты излучающей среды, а

ma _СВ +(1- m)a _г

0,55*0,182+0,45*0,092=0,14

Температура загрязнённой стенки трубы, t_ст , ⁰ С

t _КИП + D t

226,8+80=306,8

Коэффициент теплоотдачи излучением, a _Л , Вт/(м² К)

По рис. 6-12 ( a _Л = a _Н аС_Г )

76*0,14*0,97=10,3

Коэффициент использования поверхности нагрева, x

По 6-2

0.95

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a ₁ , Вт/(м² К)

x(a _Л + a _К )

0,95( 10,3+ 40.1)=47.8

Коэффициент загрязнения, e, м² К/Вт

По ф-ле 6-8 и рис. 6-1

0,0048

Коэффициент теплопередачи k, Вт/м² К

=38.8

Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Q_Т , кДж/кг

=5649,1

Расхождение расчетных тепловосприятий, D Q, %

100

100=-1,54

Наименование

Размер

Диаметр труб:

наружный, d, мм

внутренний, d _ВН , мм

40

37

Длина труб, L , м

1.6

Расположение труб

Вертикальное

Количество ходов по воздуху, n , шт

1

Количество труб в ряду поперек движения воздуха, z₁ , шт.

84

Количество рядов труб вдоль движения воздуха, z ₂ , шт.

27

Шаг труб:

поперечный, s₁ , мм

продольный, s₂ , мм

55

50

Относительный шаг:

поперечный, s₁ /d

продольный, s₂ /d

1,375

1,25

Количество параллельно включенных труб( по газам), z₀ , шт.

1251

Площадь живого сечения для прохода газов, F _Г , м²

2.4

Ширина сечения воздушного канала, В, м

2,374

Средняя высота воздушного канала, h , м

1.6

Площадь живого сечения для прохода воздуха, F _В , м²

2.04

Площадь поверхности нагрева, Н, м²

242

Наименование

Размер

Характеристика одной трубы:

длина, L, м

площадь поверхности нагрева с газовой стороны, Н ` , м²

площадь живого сечения для прохода газов, F` ,м²

3

Количество труб в горизонтальном ряду, z₁ , шт.

20

Количество горизонтальных рядов, z₂ , шт.

10

Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, Н, м²

590

Площадь живого сечения для прохода газов, F , м²

2,4

Площадь живого сечения для прохода воды, f , м²

1,84

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Диаметр труб, d, мм

По конструктивным размерам

40х1,5

Относительный шаг труб:

поперечный, s₁ /d

продольный, s₂ /d

То же

1,375

1,25

Количество рядов труб, z₂ , шт.

» »

27

Количество труб в ряду, z₁ , шт.

» »

84

Площадь живого сечения для прохода газов, F_Г , м²

» »

2.4

То же для прохода воздуха, F_В , м²

» »

2.04

Площадь поверхности нагрева, Н,м²

» »

242

Температура газов на выходе , J ^`` , ⁰ С

По выбору

345

Энтальпия газов на выходе, I^`` , кДж/кг

По I J - таблице

10808,62

Температура воздуха на входе, t^` , ⁰ С

По выбору

25

Энтальпия теоретического количества холодного воздуха, I_х.В ⁰ , кДж/кг

По I J - таблице

239

Температура воздуха на выходе, t^`` , ⁰ С

По выбору

350

Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе, I^0` , кДж/кг

По I J - таблице

5 008.2

Отношение b₁ ^``

a _Т - Da _Т

1.15-0.05=1.1

Тепловосприятие ступени, Q, кДж/кг

)

(1.1+0.03)(5008.2-239)=5 389

Средняя температура воздуха в ступени, t, ⁰ С

0,5( t^` +t^`` )

0.5(25+350)=187.5

Температура газов на входе , J ^` , ⁰ С

Из расчета испарительного пучка

560

Энтальпия газов на входе в ступень, I^` , кДж/кг

По I J - таблице

17904,2

Средняя температура газов , J _СР , ⁰ С

0,5( J ^`` + J ^` )

0,5(560+ 360)= 460

Средняя скорость газов, w_Г , м/с

= 8.9

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a₁ , Вт/(м² К)

По рис. 6-5

0,9 4* 86* 0.98*1.4= 110.9

Средняя скорость воздуха, w_В , м/с

460.5=8.1

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны, a₂ , Вт/(м² К)

По рис. 6-4

1.4*0.98*0.94*78=100.6

Коэффициент использования поверхности нагрева, x _ВП

По табл. 6-3

0,85

Коэффициент теплопередачи, к, Вт/(м³ К)

x _ВП

0,85 =44.8

Разность температур между средами

наибольшая , D t _Б , ⁰ С

наименьшая, D t _М , ⁰ С

3 45-25= 320

560- 350=210

Температурный напор при противотоке , D t _ПРТ , ⁰ С

265

Перепад температур:

наибольший, t _Б , ⁰ С

наименьший, t _М , ⁰ С

t^`` -t^`

350-25=325

560- 345=215

Параметр Р

0,22

Параметр R

t _Б / t _М

2,7

Коэффициент y

По рис. 6-16

1

Температурный перепад , D t , ⁰ С

y D t _ПРТ

272,5

Тепловосприятие по уравнению теплообмена, Q_Т , кДж/кг

= 5320,4

Расхождение расчетных тепловосприятий, D Q , %

100=-1,27

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Площадь поверхности нагрева, Н,м²

По конструктивным размерам

590

Площадь живого сечения для прохода газов, F_Г , м²

То же

2.4

Температура газов на входе в ступень, J ^` , ⁰ С

Из расчета воздухоподогревателя

360

Температура газов на выходе , J ^`` , ⁰ С

По заданию

140

Энтальпия газов на входе, I^` , кДж/кг

По I J - таблице

10808,62

Энтальпия газов на выходе, I^`` , кДж/кг

По I J - таблице

4822.16

Тепловосприятие ступени(теплота, отданная газами), Q_Г , кДж/кг

j( I^` - I^`` +)

0,986(10808,62- 4822.16+23,9)= =5926,2

Температура воды на выходе , t^`` , ⁰ С

По выбору

210

Удельная энтальпия воды на выходе, i^`` ,кДж/кг

По I J - таблице

Температура воды на входе , t^` , ⁰ С

По заданию

100

Удельная энтальпия воды на входе , i^` , ⁰ С

По I J - таблице

419,7

Средняя температура воды, t, ⁰ С

0,5( t^` + t^`` )

0.5(100+210)=155

Скорость воды в трубах, w, м/с

=0.49

Средняя температура газов , J , ⁰ С

0,5( J ^`` + J ^` )

0.5(140+345 )=242,5

Средняя скорость газов, w_Г , м/с

=10,1

Коэффициент теплоотдачи конвекцией , a _К , Вт/(м² К)

По рис. 6-4

75*1*1*0.99=74.25

Эффективная толщина излучающего слоя, s, м

0.24

Суммарная поглощательная способность трехатомных газов, pr_n s, м*МПа

pr_n s

0.197*0.1*0.24=0.0047

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, к_Г ,1/( м*МПа)

По рис. 5-6

15.3

Коэффициент ослабления лучей, несветящейся частью среды, k_нс , 1/(м*МПа)

r_n k_г

3

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами, к_СЖ , 1/(м*МПа)

По формуле 5-32

0.2

Коэффициент ослабления лучей, светящейся частью среды, k_СВ , 1/(м*МПа)

k_СВ = k_нс + к_СЖ

0.2+3=3.2

Степень черноты:

светящейся части, а_СВ

несветящейся части, а_Г

1-е^{-Ксв PS}

1-e^{-K нс PS}

0.074

0.07

Степень черноты факела, а_Ф

ma_СВ +(1- m)a_г

0.55*0.074+0.45*0.07=0.0722

Температура загрязненной стенки трубы, t_СТ , ⁰ С

t _СР + D t

279.75

Коэффициент теплоотдачи излучением, a _Л , Вт/(м² К)

По рис. 6-11

0.14

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, a ₁ , Вт/(м² К)

)

74.25+0.14=74,39

Коэффициент загрязнения , e ,м² К/Вт

По формуле 6-8

0.003

Коэффициент теплопередачи, к, Вт/м² К

=60.8

Разность температур между средами:

наибольшая, D t _Б , ⁰ С

наименьшая , D t _М , ⁰ С

14 0-100 =40

34 5-210=135

Температурный напор , D t , ⁰ С

87,5

Тепловосприятие ступени, Q_Т , кДж/кг

=5812,5

Расхождение расчетных тепловосприятий, D Q , %

100=-1,9

Наименование

Расчетная формула или способ определения

Расчет

Расчетная температура горячего воздуха, t_Г.В ,⁰ С

Из расчета воздухоподогревателя

350

Энтальпия горячего воздуха, I⁰ _Г.В , кДж/кг

То же

5008,5

Количество теплоты, вносимое в топку воздухом, Q_B , кДж/кг

(a _Т -Da _Т ) I⁰ _B + Da _Т I⁰ _ПРС

1,1*5008,5+23,9=5533,25

Полезное тепловыделение в топке, Q_T , кДж/кг

44084

Лучистое тепловосприятие топки, Q^Т _Л , кДж/кг

( Q _Г - I^`` _T )

13731,3

Расчетная невязка теплового баланса, D Q, кДж/кг

+

40554,8* 0,885-(13731,3+420,3 +4804,7+ 5737,8+ 5389+ 5926,2)=-119

Невязка, %

100=-0,29