Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Ноября 2011 в 18:13, курсовая работа
В водном пространстве верхнего барабана размещены питательная и перфорированная трубы (последняя предназначена для непрерывной продувки), а в нижнем барабане перфорированная труба для периодической продувки.
Введение……………………………………………………………………………………………………………………………………. 3
1.Конструктивные характеристики парогенератора ДКВр-10-13……………… 5
2.Выбор типа топки……………………………………………………………… 5
3.Выбор коэффициента избытка воздуха в топке и присосов в газоходах котла 5
4.Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания топлива……………………… 6
5.Энтальпия воздуха и продуктов сгорания…………………………………… 7
6.Тепловой баланс парогенератора и расход топлива………………………… 8
7.Основные конструктивные характеристики топки…………………………… 9
8.Расчет теплообмена в топке………………………………………………… 10
9.Расчёт фестона……………………………………………………………… 12
10.Расчёт перегревателя………………………..………………………………… 14
11.Расчёт конвективного пучка………………………………………………… 15
12.Расчёт невязки теплового баланса парогенератора……………………………16
Список литературы…………………………………………………………………………........17
9. Расчёт фестона.
При
тепловом расчёте серийного
Таблица 8.Поверочный расчёт фестона.
|
Единица | Расчёт | |||
|
обознач. | Формула | |
| |
|
2 | 3 | 4 | 5 | |
| Полная площадь поверхности нагрева | Н | по конструктивным размерам | м2 | 7,75 | |
| Диаметр труб | d | по конструктивным размерам | мм | 51x2,5 | |
| Относительный шаг труб: поперечный продольный | S1/d S2/d | по конструктивным размерам | - | 1,96 2,16 | |
| Количество рядов труб походу газов | z2 | по конструктивным размерам | шт. | 2 | |
| Количество труб в ряду | Z1 | по конструктивным размерам | шт. | 8 | |
| Площадь живого сечения для прохода газов | F | по таблице П-1[1] | м2 | 1,66 | |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | 0,9·d· | м | 0,2 | |
| Температура газов перед фестоном | из расчёта топки | °с | 1100 | ||
| Энтальпия газов перед фестоном | I' | из расчёта топки | кДж/м3 | 18659,30 | |
| Температура газов за фестоном | по предварительному расчёту | °С | 1000 | ||
| Энтальпия газов за фестоном | I" | по табл.4, по Ш | кДж/м3 | 16793,7 | |
| Количество теплоты, отданное фестоном | Qг | φ· (I'- I") | кДж/м3 | 1828,27 | |
| Температура кипения при давлении в барабане | tкип | по таблице VI-7[1] | °С | 187,9 | |
| Средняя температура газов | °С | 1050 | |||
| Средний температурный напор | ∆t | °с | 862,1 | ||
| Средняя
скорость газов |
ω |
м/с |
11,64 | ||
| Коэффициент конвективной теплоотдачи | αк | по рисунку 6-5 [1] | кВт/м2К | 70 | |
| Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов | PrnS |
P∙rn∙S |
МПа∙м |
0,0049 | |
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | кг |
рис.5-4 или ф-ла 5-26[1] | 1/МПа∙м | 24,55 | |
| Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока | kPS |
P∙S∙kг∙rn | - | 0,12 | |
| Степень черноты излучающей среды | a | рис.5-4 или ф-ла 5-22[1] | - | 0,12 | |
| Температура загрязнённой стенки трубы | tcт | tкип +∆t | ˚С | 267,9 | |
| Коэффициент отдачи излучением | αл | по рисунку 6-12[1] | кВт/ м2К | 21,6 | |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | ξ | по параграфу 6-2 [1] | - | 0,9 | |
| Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке | α1 | ξ∙ (αк+αл) | кВт/м2К | 82,44 | |
| Коэффициент теплопередачи | к |
ψ∙α1 | кВт/м К | 65,95 | |
| Суммарное тепловосприятие газохода фестона равно тепловосприятию фестона по уравнению теплопередачи | QT = Qр |
кДж/м3 | 1856,97 | ||
| Расхождение расчётных тепловосприятий | ∆Q |
(QT –Qг)∙100/ QT | % |
1,5 | |
10. Расчёт перегревателя.
Перегреватель парогенератора ДКВр 10-13 выполнен одноступенчатым и не имеет регуляторов перегрева, поэтому рассчитывается без деления на части. Перегреватель выполнен из параллельных змеевиков, изготовленных из труб диаметром 32хЗмм. Располагается перегреватель в первом газоходе конвективного пучка, после второго или третьего рядов труб против окна для выхода газов из камеры догорания. Расчёт перегревателя представлен в табл. 9.
Таблица 9. Расчёт перегревателя.
|
Единица |
Расчёт | ||
|
обознач. | формула | ||
|
2 | 3 | 4 | 5 |
| Параметры
пара на выходе : давление
температура |
Р' t' |
Р'=Рб t'=tнас |
МПа °С |
1,1 184,1 |
| Паросодержание | χ | по выбору | - | 0,96 |
| Удельная энтальпия: кипящей воды сухого насыщенного пара | i' i" |
по таблице VI-7[1] по таблице VI-7[1] |
кДж/кг кДж/кг |
781,1 2780,4 |
| Удельная энтальпия пара на входе в ступень |
iп' |
|
кДж/кг |
2700,43 |
| Параметры
пара на выходе из ступени:
давление температура |
Р" t" |
по заданию |
МПа °С |
1,1 300 |
| Удельная энтальпия | iп" |
по таблице VI-8[1] |
кДж/кг |
3046 |
| Тепловосприятие ступени | Q | D∙(iп" –iп')/Bp | кДж/кг |
2937,35 |
| Температура газов на входе в ступень | u¢ | из таблицы 8 | °С | 1100 |
| Энтальпия газов на входе в ступень | I' | из таблицы 8 | кДж/кг | 18659,30 |
| Энтальпия газов на выходе из ступени | I" | I'-Q/φ+∆α·Iпр | кДж/кг | 16071,20 |
| Температура газов на выходе из ступени | u'' | по табл.4 | °С | 932,16 |
11.
Расчёт конвективного
пучка.
Конвективный пучок выполнен из труб диаметром 51х2,5мм, расположение труб пучка коридорное: шаг труб по длине парогенератора S1=100mm, а по ширине S2=110mm. Поверочный расчёт конвективного пучка представлен в таблице 10.
Таблица 10. Поверочный расчёт конвективного пучка.
|
Единица | Расчёт | ||
|
обознач. | формула | ||
|
2 | 3 | 4 | 5 |
| Полная площадь поверхности нагрева | Н | По табл.II-1[1] |
м2 |
229,1 |
| Диаметр труб | d | по конструкт, размерам | мм | 51x2,5 |
| Относительный
шаг труб: продольный |
S1/d
S2/d |
по конструктивным размерам | - | 1,96 2,16 |
| Количество рядов труб по ходу газа | Z2 | по конструктивным размерам | шт. | 34 |
| Количество труб в ряду | Z1 | по конструктивным размерам | шт. | 14 |
| Площадь живого сечения для прохода газа | F | По табл.II-1[1] | м2 | 1,28 |
| Эффективная толщина излучающего слоя | S | 0,9∙d∙ ((4∙S1∙S2/πd2) -1) | м | 0,2 |
| Температура газов перед конвективным пучком | из расчёта перегревателя | °С | 932,16 | |
| Энтальпия газов перед конвективным пучком | I' | из расчёта перегревателя | кДж/м3 | 16071,20 |
| Температура газов за конвективным пучком | по предварительному выбору | °С | 200 | |
| Энтальпия газов за конвективным пучком | I" | по табл.4 | кДж/м3 | 3268,85 |
| Количество теплоты ,отданное конвективному пучку | Qг | φ∙ (I'-I") | кДж/м3 | 12546,3 |
| Температура кипения при давлении в барабане | tкип | по таблице VI-7[1] | °С | 187,9 |
| Средняя температура газов | °С | 566,08 | ||
| Средняя температура напора | ∆t | |
°С | 378,18 |
| Средняя скорость газов | ω | °С | 10,3 | |
| Коэффициент конвективной теплоотдачи | αк | по номограмме 12 [2] | кВт/м2К | 56,5 |
| Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов | РrnS | Р∙rn∙S | МПа∙м | 0,0049 |
| Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами | kг | рис.5-5 или ф-ла 5-26[1] | 1/МПа∙м | 38,3 |
| Суммарная оптическая толщина незапылённого газового потока | kpS | P∙S∙kг + rn | - | 1,013 |
| Степень черноты излучающей среды | a | рис.5-4 или ф-ла 5-22[1] | - | 0,63 |
| Температура загрязнённой стенки трубы | tCT | tкип +∆t | °С | 566,08 |
| Коэффициент теплоотдачи излучением | αл | по номограмме 19[2] | кВт/ м2К | 12,9 |
| Коэффициент использования поверхности нагрева | ξ | по параграфу 6-12[1] | - | 0,9 |
| Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке | α1 | ξ∙ (αк+αл) | кВт/м2К | 62,46 |
| Коэффициент теплоотдачи | k | ψ∙α1 | кВт /мК | 49,97 |
| Тепловосприятие конвективного пучка по уравнению теплопроводности | Qкп | кН∆t / ВР 103 | кДж/м3 | 12026,26 |
| Суммарное тепловосприятие газохода конвективного пучка | Qт | Qт=Qкп | кДж/м3 | 12026,26 |
| Расхождение расчётных тепловосприятий | ∆Q | Qт |
% | 4,896 |
Полученное расхождение тепловосприятий не превышает допустимого(5%). Следовательно, значение температуры газа за конвективным пучком υ"=200 °С удовлетворяет требованиям эксплуатации. Поверочный расчёт на этом этапе заканчивается.
12. Расчёт невязки теплового баланса парогенератора.
После
расчётов топки и фестона, перегревателя
и конвективного пучка
|
Единиц а | Расчёт | ||
|
обознач. | формула | |
|
|
2 | 3 | 4 | 5 |
| Располагаемая теплота топлива | QpP | по заданию | кДж/м3 | 31000 |
| КПД парогенератора | η | из расчёта теплового баланса | % | 93,75 |
| Тепловосприятие топки | Qлт | из расчёта топки | кДж/м3 | 13132,56 |
| Тепловосприятие фестона | Qт | из расчёта фестона | кДж/м3 | 1856,97 |
| Тепловосприятие перегревателя | Q | из расчёта перегревателя | кДж/м3 | 2937,35 |
| Тепловосприятие конвективного пучка | Qкп | из расчёта конвективного пучка | кДж/ м3 | 8821,4 |
| Расчётная невязка теплового баланса | ∆Q | QpP
η - (Qлт + Q +
Qкп +Qт ) ∙
∙ (1- q4/100) |
кДж/ м3 | 2731,41 |
| Невязка | ∆Q/ QpP | % | 0,073 | |