Тепловой ( поверочный расчет) котла

Производительность

а'

а"

b

c

10т/ч

2,55м

2,2м

1,79м

4,13м

Наименование

Усл. обозн

Ед. изм

Расчетные формулы

Результат

1

2

3

4

5

1 Эффективная толщина излучаемого слоя

S

м

S = 3,6

1,4

2 Коэффициент тепловой эффективности экрана

Ψ

 – 

где Х – угловой коэффициент;

      ξ – коэффициент загрязнения экрана.

Х = 0,95; ξ = 0,65.

Ψ = 0,95·0,65

0,62

3 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

Кr

r =  0,18;  r_n  = 0,266 

                          P_n=r_n^.P                                                   

P _n= 0,266 ^. 0,1 = 0,266

P _nS = 0,0266^.1,4 = 0,037

8,4

1

2

3

4

5

4 Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами

К_с

=0,3(2- )·(1,6· -0,5)· ,            

где – содержание водорода и углерода в рабочей массе топлива

                            =0,12· ,                       ,

(59)

0,97

5 Коэффициент ослабления лучей топочной камеры

К

 – 

К = 8,4^. 0,266+0,97

(60)

3,2

6 Суммарная оптическая толщина среды

К·Р·S

–

                    3,2 ^. 0,1 ^. 1,4

0,44

7 Степень черноты светящейся части факела

а_св

–

а_св = 1- 2,7 ^{– 0,348}

(61)

0,36

8 Степень черноты несветящихся трехатомных газов

а_г

–

а_Г = 1- 2,7 ^–0,23

(62)

0,27

9 Степень черноты факела для мазута и газа

а_ф

–

где m – коэффициент  из Л1, табл. 5.2

m = 0,1

а_ф = 0,1. 0,25+(1–0,1). 0,27

(63)

0,32

10 Степень черноты топки

а_т

–

а_Т = 0,32/ (0,32+(1–0,32) 0,62)

(64)

0,19

11 Характеристика положения максимальной температуры

Хт

–

где h_r – расстояние от пода топки или от середины холодной воронки до оси горелок;

      Н_т – расстояние от пода топки или середины холодной воронки до середины выходного окна.

Н_т = 320/2 = 160 = 1,6 м;

h_T = 0,32.

Хт = 0,32/1,6

(65)

0,2

Продолжение таблицы 8

1

2

3

4

5

12 Параметр М в зависимости от положения максимальных температур площади по высоте топки

М

кДж/кг

М = 0,54-0,2·0,2

(67)

0,5

13 Средняя суммарная  теплоемкость продуктов сгорания

VC_cp

кДж/м³кгм³

Т_а = 2020 °С,

Т_г^”=1070°С,

Q_г=Q_н^с.(100-q₃-q₅/100)+Q_в,

Q_в=I _вв^.α_т,

Q_в= 386,85^.1,1,

Q_в= 425,5,

Q_г= 36590^.(100-0,5-1,7)+425,5,

Q_г=36210,52,

VС_ср =(36210,52–18300)/ (2020- 1070)

(68)

18,85

14 Действительная температура θ"т на выходе из топки

θ"т

°С

q^¢¢_{т= ,}

69)

990

Наименование величин

Услов. обозн.

Ед. изм.

Расчетные формулы и  вычисления

Результаты

θ"_I = 500 °C

θ"_II = 300 °C

1

2

3

4

5

6

1 Число в ряду труб вдоль оси котла

Z₁

шт.

По чертежу

       19

   19

2 Число рядов труб  поперек оси котла

Z₂

шт.

По чертежу

    5,47

   5,47

3 Диаметр труб

d_H

мм²

По чертежу

    51

     51

4 Расстояние шага труб:         – продольный   – поперечный

S₁     S₂

мм мм

По чертежу                                   По чертежу

110       110

110            110

Продолжение таблицы 9

1

2

3

4

5

6

5 Площадь живого сечения для прохода газов при поперечном омывании гладких труб

F₁

м²

где а, b – размеры в сечении 1 газохода;

      L = b – длинна трубы в 1 газоходе.

а = = 0,705; b = 1,82

F₁ =0,705^..1,82 – 5,47 ^.0,051 ^.1,82

(75)

   0,78

   0,78

6 Площадь поверхности нагрева газохода

Н₁

м²

где n – общее число труб в 1 газоходе, n = 117.

Н₁ = 3,14·0,051·1,82·104

(76)

30,311

30,311

7 Относительный продольный шаг

σ₁

σ₁ = 110/51

(77)

   2,15

   2,15

8 Относительный поперечный шаг

σ₂

σ₂ = 110/51

(78)

    2,15

  2,15

9 Температура дымовых  газов перед 1 кп

Θ'_I

°С

Из расчета топки

915

915

10 Энтальпия дымовых  газов перед 1 кп

I'_I

По Iθ диаграмме

9401

5871

11 Температура дымовых газов за 1 кп

Θ"_I

°С

Задаемся

500

300

12 Энтальпия дымовых  газов за 1 кп

I"_I

По Iθ диаграмме

16800

16800

13 Теплота, отданная продуктами сгорания

Q_б

где φ – коэффициент  сохранения теплоты.

Q_б ³⁰⁰ = 0,971(16800-9401+ +0,05^.379)        

Q_б ⁵⁰⁰ = 0,971(16800-5871+ +0,05^.379)

(79)

7417

10627

14 Расчетная средняя  температура потока продуктов сгорания

Θ^ср_I

°С

Θ^ср_I ³⁰⁰ = (915+300)/2

Θ^ср_I ⁵⁰⁰ = (915+500)/2

(80)

708

608

Продолжение таблицы 9

1

2

3

4

5

6

15 Температурный напор

_Δt

°С

где t_к – температура воды при Р = 1,4 МПа; t_к = 194,1 °С.

_Δt ³⁰⁰ = 708-194,1

_Δt ⁵⁰⁰ = 608-194,1

(81)

513,9

413,9

16 Средняя скорость продуктов сгорания в 1 кп

ω

м/с

ω³⁰⁰ = 1,2 ^.12^.((708+273)/ 0,78 .273)

ω⁵⁰⁰ = 0,077 ^.12,69^. ((661+273)/0,84^.273)

(82)

8,1

7,1

17 Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности 1 кп

α_к

где α_n – коэффициент теплоотдачи (Л1, рис. 6.1).

α_n³⁰⁰ = 70; α_n⁵⁰⁰ = 74.

С_z³⁰⁰ = С_z⁵⁰⁰ = 1.

С_s³⁰⁰ = С_s⁵⁰⁰ = 1.

С_ф³⁰⁰ = 1,15; С_ф⁵⁰⁰ = 1,1.

α_к³⁰⁰ = 74·1,11·1·1

α_к⁵⁰⁰ = 70·1,09·1·1

(83)

82,14

76,3

18 Толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков

S

м

S_n  =  0,9 ^. 0,051((4  ^.0,11²/3,14 ^.0,051²) –1)

(84)

0,22

0,22

19 Суммарная поглощательная  способность 3^х атомных газов

PS

мМПа

РS = 0,1·0,236

0,022

0,022

20 Коэффициент ослабления  лучей трехатомных газов

К_r

1/м· мПа

По номограмме (Л1, рис. 5.4)

14,5

12,3

21 Суммарная оптическая  толщина

KPS

мМПа

KPS³⁰⁰ = 12,3·0,264·0,22

KPS⁵⁰⁰ = 14,5·0,264·0,22

(85)

0,84

0,71

22 Степень черноты газового потока

а

По номограмме (Л1, рис. 5.6)

0,55

0,52

Продолжение таблицы 9

1

2

3

4

5

6

23 Коэффициент теплоотдачи

α_н

По номограмме (Л1, рис. 6.1)

56

34

24 Коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачи теплоты излучения в кп нагрева

α_л

α_л = α_n ^. а _n  ^. С

С _г – ном ;С _{г 5 0 0} = 0,97;  

С _{г 3 0 0} = 0,94

α_{л 500} = 56 ^. 0,55 ^. 0,97

α_{л 300} =  34 ^. 0, 52 ^.   0,94

(86)

30

17

25 Суммарный коэффициент  теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева

α_Т

α_т= ζ ^. (α_к +  α_л)                   

ζ = 1

α_т⁵⁰⁰= 1^. (82,14+30)  

α_т³⁰⁰= 1^. (76,3+17) 

(87)

112,14

93,3

26 Коэффициент теплопередачи

К

Ψ = 0,85 (Л1, рис. 6.2).

К³⁰⁰ = 0,85·93,3

К⁵⁰⁰ = 0,85·112,14

(88)

94

79

27 Температурный напор для испарения с конвективной поверхности

Δt

°С

_∆t₅₀₀=915-500/ log (915-194,1/ /500-194,1))

_∆t₃₀₀=915-300/ log (915-194,1/ /300-194,1))

(89)

152

88

28 Количество теплоты  при поверхности нагрева 1 м³

Q_т

Q_т300=(79^.30,311^.88)/(0,08^.10³)

(90)

5414

838

Наименование величин

Услов. обозн.

Ед. изм.

Расчетные формулы и  вычисления

Результаты

θ"_I = 400 °C

θ"_II = 200 °C

1

2

3

4

5

6

1 Число в ряду труб вдоль оси котла

Z₁

шт.

По чертежу

19

19

2 Число рядов труб  поперек оси котла

Z₂

шт.

По чертежу

2,26

2,26

3 Диаметр труб

d_H

мм²

По чертежу

51

51

4 Расстояние шага труб:         – продольный   – поперечный

S₁     S₂

мм мм

По чертежу                                     По чертежу

110          110

110            110

5 Площадь живого сечения для прохода газов при поперечном омывании гладких труб

F₁

м²

где а, b – размеры в сечении 2 газохода;

      L = b – длинна трубы во 2 газоходе.

а = 0,705; b = 1,82.

F₁ = 0,705·1,82-2,26·0,051·1,82

(91)

1,07

1,07

6 Площадь поверхности нагрева газохода

Н₁

м²

где n – общее число труб во 2 газоходе, n = 43.

Н₁ = 3,14^. 0,051 ^.  1,82 ^.  43

(92)

12,5

12,5

7 Относительный продольный шаг

σ₁

σ₁ = 110/51

(93)

2,15

2,15