ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
и уравнения теплопередачи: |
|
||
|
|
Q'; = Ш At, |
(139) |
где |
— тепловой поток, |
отданный газами, Вт; |
|
|
Q" — тепловой поток, |
воспринятый поверхностью |
нагрева, Вт; |
At — средняя логарифмическая разность температур, °С. Уравнения (138) и (139) решают либо графически, либо методом
последовательных приближений. Для графического решения задаются тремя значениями температуры газов за расчетным пучком труб tx и соответственно им по і— t диаграмме определяют три значения эн тальпии газов іх. По принятым трем значениям tt определяют также три значения коэффициента тепло передачи k и температурного на
пора At.
Три значения температур газов tx за расчетным пучком удобно выбрать с ,интервалом 100° С и в зависимости от компоновки испарительного пучка.
Для первого пучка, расположен ного перед пароперегревателем, зна чения 7Х следует принимать в зави симости от заданной температуры пе регретого пара. Чтобы искомая темпе ратура газов находилась в области интерполяции, принимают tx = 1000, 900, 800°С.
Наивыгоднейшее значение температуры газов за вторым пучком испарительных труб, расположенным перед экономайзером, находится
в пределах: |
(140) |
7ц — 7s-j- (70-7- 80) °С, |
где ts — температура кипения воды в парогенераторе, °С.
При наличии водяного экономайзера и воздухоподогревателя при нимают tlx равным 300, 400, 500° С.
Подставив значения i, k, At в уравнения (138) и (139), определяют
по |
три значения QJ и Q[ и строят графики (рис. 74) |
— /у (7,) и |
Q" |
= /2 (7(), откладывая по оси абсцисс температуру, а по оси орди |
|
нат мощность теплового потока. Точка пересечения построенных кри вых определяет искомые значения <2и и 7, (7j, 7" и 7," — промежу точные величины).
Если две построенные кривые не пересекаются, то их необходимо продолжить до пересечения и определить, проектируя на ось 7, новое значение температуры за пучком: она не должна отличаться более чем на 50° С от температуры, согласно которой рассчитывают коэффи циент теплопередачи. При большем расхождении необходимо по этой температуре повторить расчет, включая определение коэффициента теплопередачи и температурного напора.
Расчет конвективной испарительной поверхности нагрева удобно выполнить в форме табл. VI и VIII (см. приложение).
136
§ 37. Расчет и компоновка пароперегревателя
Для теплового расчета пароперегревателя необходимо прежде всего определить мощность теплового потока, которая должна быть передана его поверхности нагрева для достижения заданной темпера
туры |
перегретого пара: |
|
|
Qne ~ D K ( І пе |
l x), |
где |
DK—■количество перегретого |
пара, кг/с; |
|
/пе, г'х — энтальпия перегретого и влажного насыщенного пара, |
|
|
определяемая по. «/-диаграмме, Дж/кг. |
|
После определения Qne намечают по эскизу парогенератора схему |
||
трубной части пароперегревателя, определяют коэффициент тепло передачи, среднюю логарифмическую разность температур и вычис ляют расчетную поверхность пароперегревателя, после чего произво дят окончательную компоновку его поверхности нагрева.
Из уравнения теплового баланса по газовой стороне
|
|
|
Q n e = B p ( h — Д п ) ф |
. ( 1 4 0 |
||
определяют энтальпию газов за пароперегревателем: |
|
|||||
|
|
|
/ п |
h |
Qne |
( 1 4 1 0 |
|
|
|
(рВр ’ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где |
іх — энтальпия газов перед |
|
пароперегревателем, |
определяемая |
||
тепловым расчетом пучка испарительных труб, Дж/кг. |
|
|||||
|
По найденному значению /3. п |
находят из диаграмм /— t значение |
||||
/З. п. Значение /3 п сопоставляют с ранее полученным /п. э. |
||||||
|
По установленному температурному режиму находят средний тем |
|||||
пературный |
напор |
по формуле (115): |
|
|||
|
|
|
А/„е |
А /б — А /м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2>31gx r |
|
|
где |
А/б = |
tx |
|
|
А/м |
|
/п — большая |
разность температур, |
°С; |
||||
|
А / м |
0 - п |
tn — меньшая разность температур, |
°С; |
||
|
|
|
tn — |
|
( /s + ^пе)- |
(142) |
Выбирают диаметр и шаги труб пароперегревателя и с помощью эскиза парогенератора определяют размеры пучка и площадь живого сечения для прохода газов. Для парогенератора с мазутным отопле нием рекомендуется трубный пучок пароперегревателя выполнять из труб диаметром 20 X 2,0; 22 X 2,0; 25 X 2,5 и 29 X 2,5 мм со сле дующими шагами: поперечный tx = (1,28— 1,4) dn\ продольный /2 = (1,32 — 1,5) da (dH— наружный диаметр труб).
Коллектор пароперегревателя принимают внутренним диаметром не менее 450 мм. Компоновка пароперегревателя приведена на рис. 75.
Площадь живого сечения для прохода газов |
|
Fne^ ( L ne+ 2 A - z 1dH) -l f . |
(143) |
137
Количество труб в одном ряду
(144)
Расчетную скорость газов определяют по формуле (90); скорость пара wn в трубах принимают 15—25 м/с и, согласно рекомендациям § 34, определяют коэффициент теплопередачи kne от газов к перегре ваемому пару.
Расчетную поверхность нагрева определяют из уравнения тепло, передачи
Que = kneHneAtne, |
(145) |
||
откуда |
|
|
|
Нпе = - ~ Г — - |
О45') |
||
Поверхность нагрева одной петли |
|
||
hUa-- Я dulria» |
(146) |
||
Общее количество петель |
Нп |
|
|
у = |
(147) |
||
- |
|||
^ПА |
Ап |
|
|
|
|
||
Количество петель в одной плоскости |
|
||
_ |
Япе |
(148) |
|
|
|
||
138
Чтобы обеспечить выбранную величину скорости пара в трубах доп, необходимо их разделить на группы и определить количество петель,
включенных параллельно: |
„ |
|
||
|
|
|
= |
( 1 4 9 ) |
ѵ" -4- V |
пе---- средний |
удельный объем пара, |
м3/кг; |
|
где ѵп= — |
|
|||
ѵ" и |
ѵпг — удельные объемы сухого и перегретого пара, м3/кг. |
|||
Количество групп петель |
|
|||
|
|
|
П г Р = ^ . |
( 1 5 0 ) |
|
|
|
ппе |
|
Расчет удобно выполнять в форме, приведенной в табл. VII (см. примерный расчет в приложении).
§38. Расчет и компоновка водяного экономайзера
Вобъем теплового расчета водяного экономайзера входит опреде ление его поверхности нагрева Яв. э, основных конструктивных раз меров и температуры газов на выходе из экономайзера при номиналь ной нагрузке.
Из уравнения теплового баланса пароводяного тракта определяют
тепловой поток, использованный на подогрев воды в экономайзере:
Q b. э = |
( 1х — 1П. в) — ( Q n + Qn)> |
( 1 5 1 ) |
при наличии пароохладителя
Q b . э = D r ( f x |
г п. в) |
( Qsi + Q H + Q o x b )> |
( 1 5 2 ) |
где Qn, QH, Qoxjt — тепловой поток, переданный в топке, пучках ис парительных труб и пароохладителе, Вт.
Из уравнения теплового баланса по водяной стороне экономайзера
Q b . э = А < ( ч . в — t'n. в) |
( 1 5 3 ) |
определяют энтальпию воды за экономайзером
і |
~ і |
В |
-4- |
п |
- |
( 1 5 3 ') |
1Э- В |
|
I |
|
|
В целях повышения надежности работы экономайзера необходимо, чтобы температура воды за экономайзером при номинальной нагрузке
составляла |
*э. „ = |
(25—40) °С. |
Из уравнения теплового баланса по газовой стороне
Qb. э = В р (Ч. п Ч. э) ф |
( 1 5 4 ) |
определяют энтальпию газов за экономайзером:
; _ ; |
Q в. э |
( 1 5 4 ')
фйг
где і3. п — энтальпия газов за пароперегревателем или за последним пучком испарительных труб при внутреннем пароперегревателе, Дж/кг,
139
Выбирают диаметр и шаги труб экономайзера и компонуют схему трубной части с помощью эскиза (рис. 76).
Для водяных экономайзеров применяют трубы диаметром 29 X X 2,5; 38 X 3,0; 44,5 X 3 и 51' X 3,5 мм (меньшие диаметры для глад котрубных и плавниковых, а большие для ребристых). Рекомендуется для гладкотрубных пучков выбирать шаг с таким расчетом, чтобы про свет между трубами составлял не менее 12—18 мм.
Площадь живого сечения |
|
|
Рв.э — (^в. э + 2А |
ггсІі) LB.э, |
(155) |
где z1 = ^ 1-2- + l — количество труб |
в одном ряду. |
|
Расчетную скорость газов вычисляют по формуле (90). По реко мендациям, рассмотренным в § 34, определяют коэффициент тепло передачи kB э и средний температурный напор Д/в. э, а затем вычис ляют поверхность нагрева экономайзера, воспользовавшись уравне нием теплопередачи:
QB.3 = k, . э Я в . э |
Д ^ в . э> |
( 1 5 6 ) |
откуда |
|
|
Q b . э |
|
( 1 5 6 ') |
&В. Э |
э |
|
После определения Я в. э приступают к окончательной компоновке экономайзера. Общее количество рядов труб определяют по формуле
ц = |
( 157) |
|
Я а нь в. э^і |
Расчет водяного экономайзера удобно выполнять в виде табл. IX (см. примерный расчет в приложении).
§ 39. Расчет и компоновка воздухоподогревателя
Газовый воздухоподогреватель. В объем теплового расчета возду хоподогревателя входит определение его поверхности нагрева, основ ных конструктивных размеров и уточнение предварительно выбран ной температуры горячего воздуха при номинальной нагрузке.
140