Расчет парогенератора ГМ-50-1

Для незапылённой поверхности     k×p×S = k_г×r_n×S×p,       где р = 1кгс/ см²;   r_n=0,2445;

р_n×S = r_n×S = 0,2445×0,119 = 0,0291.

      По  номограмме находим k_г = 3,34;  Þ

      Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:

                        t_з = t_пе^ср + (80¸100) = 348,12 + 90 = 438,12 ^оС;

      По  номограмме находим С_г = 0,95; a_н = 130 ккал/м²×ч×^оС;  Þ a_л  = a_н×а×С_г = 130×0,95×0,0926 =

= 11,437 ккал/м²×ч×^оС;

       При расчёте  пароперегревателя и экономайзера на величину a_л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

       Где Т_к - температура газов в объёме камеры, (К); l_об и l_п - соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А – коэффициент: при сжигании мазута А=0,3;

          

2. Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару в  пароперегревателе определяют по номограмме, при среднем значении давлений, температур и скорости пара:

 

При этой скорости пара С_d = 1,02; a_н = 1300 ккал/м²×ч×^оС;Þ a_л = a_н×С_d  = 1300×1,02 = 1326 ккал/м²×ч×^оС;

8.5.3) Коэффициент теплоотдачи:  
 

4. Температурный напор:

 

Þ температурный напор можно найти как:

       Поправочный коэффициент y определяют по номограмме по безразмерным параметрам:

По R и Р  находим  y= 0,96 

8.6) Определим расчётную поверхность:

 
 

 Невязка: 

Невязка > 2% Þ вносим конструктивные изменения.

8.7) Найдем число петель змеевика, которое надо добавить: 
 

Следовательно, добавляем к поверхность пароперегревателя 2 змеевика. Поверочный расчёт выполнен.

IX. Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева.

IX.I  Расчёт водного экономайзера.

9.1.1) С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

      Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р¢_эк = 1,08×Р_б. 

2. Предварительно  определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:

       Энтальпию и  температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнения теплового баланса по рабочему телу (воде):

Где D_эк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях D_эк = D_пе =D;

i²_эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i¢_эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.

 При указаной схеме включения пароохладителя: 
 

 

По i¢_эк = 156,3 ккал/кг и Р¢_эк = 48,6 кгс/см² находим и t¢_эк = 154,56 ⁰С;

По i²_эк = 251,274 ккал/кг и Р_б = 45 кгс/см² находим и t²_эк = 242,96 ⁰С;

      Т.к  i¢_эк < i²_эк, значит экономайзер некипящего типа. 

3. По чертежам парового котла составляем эскиз  экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указываем все конструктивные размеры.

      По  чертежам и эскизу заполняем таблицу. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Конструктивные  размеры и характеристики экономайзера

 

9.1.4) Площадь живого сечения для прохода газов в экономайзере при поперечном омывании определяют по формуле:

 где l_пр – длина проекции ряда труб на плоскость сечения, м.

Площадь живого сечения для прохода воды:

Поверхность нагрева экономайзера: 

      Где l – длина змеевика, определяемая с использованием длины горизонтальной части

змеевика (l₁):

9.1.5) Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

      

      Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке определяют по формуле:

        

      Где a_к - коэффициент теплоотдачи конвекцией; a¢_л - коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; y - коэффициент тепловой эффективности поверхности; x = 1. 

      Для определения a_к - коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб, рассчитаем среднюю скорость газового потока:

 
 
 
 

      При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи  конвекцией, отнесённый к полной  расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:

      a_н=60 ккал/м²×ч×^оС;  добавочные коэффициенты: С_z=1; С_ф=1; С_s=1; Þ

a_к = a_н×С_z×С_ф×С_s = 63×1×1×1 = 60 ккал/м²×ч×^оС;

 Для нахождения a_л используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Для незапылённой поверхности k×p×S = k_г×r_n×S×p, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2343.

 
 
 

р_n×S = r_n×S = 0,2343×0,118 = 0,02765;

      По  номограмме находим k_г = 3,4;  Þ

      Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:

                  t_з = 0,5×(t¢_эк + t²_эк ) + (40¸60) = 0,5×(154,56+242,96) + 50 = 248,76 ^оС;

      По  номограмме находим С_г=0,97; a_н=100 ккал/м²×ч×^оС; Þ a_л = a_н×а×С_г =100×0,0897×0,97=

= 8,7 ккал/м²×ч×^оС;

       При расчёте  экономайзера на величину a_л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей:

       Где Т_к - температура газов в объёме камеры, (К); l_об и l_п -- соответственно суммарная глубина пучка и суммарная глубина газового объёма до пучка, м; А – коэффициент: при сжигании мазута А=0,3;