Теплогенерирующие установки

Определяется (1. рис. №1). В зависимости от D=1,9(кг/с)=6,84 (т/ч).=>

      – потери теплоты с физическим теплом шлака, %: (для газов).

      – потери теплоты от механической неполноты сгорания, %.(1. таблица №4).

         =0%.

 

    В общем случае: 

    

.

где, – энтальпия уходящих газов, кДж/кг. (Определяется по Н–υ–таблице по υ_ух, и α_ух.); υ_ух– принимается из технико–экономических соображений и при t_п.в.=100°С, υ_ух составляет 150°С, =>

       =1,4.

       – энтальпия холодного воздуха, кДж/кг, при температуре присасываемого холодного воздуха  t_х.в.=30°С.

        Определяем  :  

    Определяем  КПД котельного агрегата:

    

.

    После нахождения неизвестных величин, определяем расход топлива В,м³/с.

    

    Расчётный расход топлива В_р, кг/с, определяется по формуле:

    

    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3. Поверочный расчёт  топки.

    Цель  расчёта – определение температуры  дымовых газов на выходе из топки, конструктивные размеры и поверхность  теплообмена которой известны.

    Температура газов на выходе из топки  рассчитывается по формуле:

    

,

где, – адиабатическая (теоретическая) температура горения, К;

        – коэффициент;

     – степень черноты топки;

     – критерий Больцмана.

    Полное  тепловыделение в топке  , кДж/кг, определяется по формуле:

    

где, – тепло, внесённое в топку с воздухом, кДж/кг. При отсутствии воздухоподогревателя 

    По  найденному значению равному адиабатической энтальпии горения , по Н–υ–таблице находят адиабатическую температуру горения , °С, и

    По  Н–υ–таблице: при 

                                  при 

    Находим адиабатическую температуру горения, при 

После интерполяции получается, что 

    Коэффициент зависит от относительного расположения максимума температуры пламени по высоте топки :

,

где при сжигании газа А=0,54, В=0,2.

    

где – средняя высота топки, м. (1. таблица№1).

      – средняя высота горелок от пода топки, м:

    

    Находим коэффициент  : ;

    Степень черноты  для камерных топок (топливо – газ), определяется по формуле:                                    ,

 

где,  – степень черноты факела;

        – средний коэффициент тепловой эффективности топочной камеры.

        Для котла типа ДЕ : ;

где, – угловой коэффициент экрана.

Определяется  по (1.рис. 2), в зависимости от отношения  , которые принимаются по (1.таблица №6). Для котла ДЕ–6,5: ,

Т.к. , то по (1.рис. №2): ;

        – коэффициент загрязнения топочных экранов. Для открытых гладкотрубных экранов при сжигании газа ;

     экранированная поверхность  стен топки, м². Для ДЕ–6,5:

     полная поверхность стен топки, м². Для ДЕ–6,5:

    Определяем  значения :

    

,

    При сжигании газа и мазута эффективная  степень черноты факела определяется по формуле:

    

,

где, – коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объёма;

       – объём топки, м³. Для котлов ДЕ–6,5:

    

,

Т.к. , то для газа . 

     – степени черноты соответственно светящейся части факела и несветящейся. Определяются по рисунку №3 в зависимости от :

      по 

      по 

где,  –доля трёхатомных газов в топке (из таблицы объёмов);

       – коэффициент поглощения трёхатомными частицами,1/(МПа·м).

Определяется  по рисунку №4 в зависимости от: .

Для определения  предварительно задаются температурой газов на выходе из топки ;

       , (по таблице объёмов);

       – давление газов в котле, ;

       – толщина излучающего слоя, м.

          

          

Определяем  по графику: .

Определения по формуле: 

    

где, – для газовых топлив определяется по формуле:

    

Следовательно,

по 

определяем по (1.рис.№3): ;

по 

определяем по (1.рис. №3): .

    Определяем  степень черноты факела :

     ; 

    Определяем  степень черноты:

    

;

    Критерий  Больцмана рассчитывается по формуле:

    

,

где, – коэффициент сохранения теплоты, ;

     – средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания, определяется по формуле:  ,

где, –энтальпия газов на выходе из топки определяется по

        при  .

Определяем критерий Больцмана:

    

,

Определим температуру  газов на выходе из топки  :

    

,

Т.к. то поверочный расчёт топки считается законченным.

По по Н–υ–таблице  находят  : при и определяют количество теплоты, передаваемое в топке излучением:

    4. Поверочный расчёт  котельных пучков.

    Расчёт  двух котельных пучков котлов типа ДЕ и КЕ производится последовательно с целью определения температуры газов на выходе из первого котельного пучка и на выходе из второго .

    Поверочный  расчёт 1–ого котельного пучка.

    Задавшись двумя значениями температур газов  на выходе из 1–ого пучка  ( , ) и определив по Н–υ–таблице энтальпии газов, соответствующие этим температурам, находим два значения балансового тепловосприятия пучка , по формуле:

    

,

При ,

При ,

При ,

При ,

    Определяем  площадь поверхности  :

    

где, – диаметр труб, м: ;

        – средняя длина труб в пучке, м: ;

     – количество труб в ряду пучка: ;

     –количество рядов: .

    Все величины выбраны для котла ДЕ–6,5 (1.таблица №6).

    

,

    Определяем  скорость газов  ,м/с, в пучке по формуле:

    

,

где, – объём газов в пучке (по таблице объёмов): ,

        – средняя температура газов в пучке, °С.

    

При , ,

При , ;

       – сечение для прохода газов, м²,

    

,

где, – ширина газохода, выбирается по (1.таблица №6):  

    

 
 

    Определяем  скорость газов в пучке:

При ,

При

       Рассчитываем коэффициент теплоотдачи  конвекцией  по формуле:

    

,

где, – коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограмме (1.рис. №6) в зависимости от скорости газов,  .

При ,

При ,

       – поправка на шаг между трубами в зависимости от продольного (S₁) и поперечного (S₂) шагов,  S₁= S₂=0,09,м. Определяется в зависимости от : , следовательно, .

       – поправка на число рядов, .

     – поправка на фрикционный состав дымовых газов. Определяется в зависимости от и , по (1. рис. №6).

При ; 

При .

    Находим коэффициент теплоотдачи конвекцией:

При ,

При ,

    Находим коэффициент теплоотдачи излучением ,по формуле:

    

,

где, – коэффициент теплоотдачи, определяемый по номограмме (1.рис. №6) в зависимости от скорости газов,  . Определяется в зависимости и ;

– температура стенки трубы, °С:  ,

– температура насыщения ,°С.

Выбирается в  зависимости от Р_о=1,4 МПа, =195,04°С. (2. таб.№2).

– для газов.

Определяем температуру  стенки трубы:

При ; 

При

       –степень черноты газового потока. Определяется в зависимости от по (1.рис. №3).

        Для газа:

где, – доля трёхатомных газов.

      Коэффициент  определяется аналогично таким же коэффициентам топки.