Поверочный тепловой расчет котла Е-25-24 225 ГМ

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

29-04-2015, 04:08