10. Тепловой расчет остальных поверхностей нагрева
Этот тепловой расчет выполняется согласно указаниям [1, гл.5;6]
10.1 Расчет ширмового пароперегревателя
Для упрощения расчета ширмовый пароперегреватель рассчитываем без дополнительных поверхностей нагрева в последовательности изложенной в [1, с.87-90]. Исключен из расчета ширм и пароохладитель.
Перед началом расчета составляем предварительный эскиз ширмового пароперегревателя. Ширмовый пароперегреватель включен прямоточно как предварительная ступень перегрева пара после барабана перед конвективным пароперегревателем. Ходом ширм считается ход пара лишь в одну сторону.
Рисунок 1.2 - Эскиз ширмового пароперегревателя
Таблица 7 - Расчет ширмового пароперегревателя
Диаметр труб и толщина труб d, м, б, мм |
d= dвнутр*б, четеж |
=32*4=40мм=0,04м б=4мм |
Кол-во парал. включенных труб, n, шт. |
По чертежу котла |
9 |
Шаг между ширмами S1, м |
По чертежу котла |
0,6 |
Количество ширм, Z1, шт |
чертеж |
20 |
Продольный шаг труб в ширме, S2, м |
[1] с 86 |
0,044 |
Глубина ширм, С, м |
C=[(n-1)S2+d]Zx+d(Zx-1) |
[(9-1)∙0,044+0,04]∙4+0,04(9-1) =1,68 |
Высота ширм |
По чертежу |
7,9 |
Относительный поперечный шаг, s1 |
||
Относительный продольный шаг, s2 |
1,1 |
|
Расчетная поверхность нагрева ширм, Fш, м2 |
Fш=2×hш×С×Z1×xш |
2×7,9×20×0,96= =510 |
Угловой коэффициент ширм, Xш |
[1, с.112, рисунок 5.19 по s2] |
0,96 |
Площадь входного окна газохода ширм, Fп.вх, м2 |
Fп.вх.=(nx+c)×a |
(7,9+1,68)×12 =114,96=115 |
Лучевоспринимающая поверхность ширм, Fл.ш, м2 |
Fл.ш.= Fвх |
115 |
Живое сечение для прохода газов, Fг.ш. м2 |
Fг.ш.=а× hш-Z1× hш×d |
12×7,9-20×7,9× ×0,04=88,48 |
Эффективная толщина излучающего слоя , S,м |
0,76 |
|
Тем-ра газов на входе в ширму, V’ш, °С |
V’ш = V’т |
1050 |
Энтальпия газов на входе в ширмы, H’ш, |
H’ш = H"ш |
9498,9896 |
Лучистая теплота воспринятая плоскостью входного окна ширм, Qп.вх, |
||
Коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и ширмами, |
||
Температурный коэффициент, А |
[1], стр.42 |
1100 |
Коэффициент неравномерности распределения лучистого тепловосприятия, |
[1], стр.47, табл. 4.10 |
0,8 |
Поправочный коэффициент, |
[1], стр.55 |
0,5 |
Температура газов за ширмами, ,оС |
[1] стр.38 табл,4,7 |
960 |
Энтальпия газов за ширмами, ,кДж/кг |
по |
8593,0335 |
Ср. тем-ра газов в ширмах, , оС |
||
Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы, |
[1], стр.140, рис. 6.13 |
70 |
Объемная доля водяных паров, |
Из табл. №5 расчета |
0,0807 |
Давление дымовых газов в среде ширм, Р, МПа |
- |
0,1 |
Коэффициент ослабления лучей газовой средой, КГ, |
[1], стр.138, рис. 6.12 по , VГ, рS |
5 |
Коэффициент ослабления лучей средой ширм, К, |
||
Коэффициент излучения газовой среды в ширмах, |
0,33 |
|
Угловой коэффициент ширм с входного на выходное сечение, |
0,16 |
|
Лучевоспринимающая поверхность за ширмами, Fл.вых, м2 |
81,5 |
|
Абсолютная средняя температура газов ширм, Тш, К |
+273 оС |
1005 + 273 = 1278 |
Теплота, излучаемая из топки и ширм на поверхности за ширмами, Qл.вых, кДж/кг |
527,2149 |
|
Тепловосприятие ширм излучением, Qлш, кДж/кг |
||
Тепловосприятие ширм по балансу, ,кДж/кг |
||
Температура пара на входе в ширмы, , оС |
- |
342 |
Энтальпия пара на входе в ширмы, , кДж/кг |
[2], табл.7.13 , по МПа и |
2606 |
Температура пара после ширм, ,оС |
[7] табл. 3 по Рб |
362 |
Энтальпия пара на выходе из ширм, , кДж/кг |
+ |
2606+214,2060=820,206 |
Прирост энтальпии пара в ширме,, |
=214,2060 |
|
Ср. тем-ра пара в ширмах, tш, оС |
||
Скорость газов в ширмах, , м/с |
||
Поправка на компоновку пучка ширм, CS |
[1], стр.122 |
0,6 |
Поправка на число поперечных рядов труб, СZ |
[1], стр.122 |
1 |
Поправка ,Сф |
[1], стр.123 |
1 |
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, , |
[1], стр.122 график 6,4 |
41 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам , , |
||
Коэффициент загрязнения ширм, , |
[1], стр.143, граф. 6,15 |
0,0075 |
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару, , |
, [1], стр.132 |
1463,9582 |
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, оС |
||
Скорость пара в ширмах, , м/с |
||
Средний удельный объем пара в ширмах, , м3/кг |
[7] табл. 3, по и |
0,01396 |
Коэффициент использования ширм, |
[1], стр.146 |
0,9 |
Коэффициент теплоотдачи излучением в ширмах, , |
, [1], стр.141 |
|
Угловой коэффициент для ширм, |
[1], стр.112, рис. 5.19, кривая 1 (брать ) |
0,96 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, , |
||
Коэффициент теплопередачи для ширм, k, |
||
Тепловосприятие ширм по уравнению теплопередачи, , кДж/кг |
||
Большая разность температур, , оС |
Из прилагаемого графика |
708 |
Меньшая разность температур , оС |
Из прилагаемого графика |
598 |
Средний температурный напор, , оС |
||
Необходимое тепловосприятие ширм, , % |