Курсовой проект - Расчет котельного агрегата Е-420-140 - файл n1.docx

приобрести
Курсовой проект - Расчет котельного агрегата Е-420-140
скачать (410.7 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx411kb.07.07.2012 03:52скачать

n1.docx

1   2   3   4

7.2. Газовый тракт
распределение new 2

рис. 7.2. Схема движения газов


Точка I

Энтальпия и температура на выходе из топки известны из расчёта топки.

HI=23143,8кДж/кг

?I=1240°С

Точка II

Энтальпия и температура на выходе из ширмы определяются при расчёте ширмы.

HII=19689 кДж/кг

?II=1040°С

Qш=(H`ш-H”ш)·=(23143,8-19689)·0,995=3420,15 кДж/кг


Точка III

Принимаем температуру за фестоном на ??=30°С меньше ?II.

?III= ?II -??=1040-30=1010°С

Энтальпию определяем по таблице энтальпий по ?III.

HIII=19027,3кДж/кг

Qф=(H`ф-H”ф)·=( 19689,1-19027,3)·0,995=658,3кДж/кг



Точка IV

Из уравнения теплового баланса определяем энтальпию в точке IV.

HIV =HIII-(D7·(h7-h6))/(·Bp)=19027,3-(119,44·(3500-3287))/(0,99·7,49674)= 15623,7кДж/кг

Температуру в точке IV определяем по таблице энтальпий.

?IV=807,6°С

Qпп2= (HIII -HIV)·=(19027,3-15623,7)·0,995=3385,7 кДж/кг


Точка V

Из уравнения теплового баланса определяем энтальпию в точке V.

HV=HIV-(D4·(h5-h4))/(·Bp)=15623,7-(117,052·(3321,7-2862,51))/(0,995·7,496764)=8405,32 кДж/кг

Температуру в точке V определяем по таблице энтальпий.

?V=453,47°С

Qпп1=( HIV -HV)·=(15623,72-8405,32)·0,995=7180,49 кДж/кг


Точка VII

Параметры VII точки соответствуют параметрам уходящих газов.

?VII=120°С

HVII=2327,9 кДж/кг




Точка VI

t`вп1=tхв=30°С

t”вп1=tгв=275°С

tвп1 ср=( t`вп1+ t”вп1)/2=(30+275)/2=152,5°С

H°`вп1=H°хв=500,148

H°``вп1=H°гв=4064

H°в=2331

Из уравнения теплового баланса определяем энтальпию в точке VI.

HVI=((Т+?ВП/2)·(H°”вп1-H°`вп1))/+HVII-?ВП·H°в=6090кДж/кг

По таблице энтальпий определяем температуру.

?VI=333°С

QВП=(HVI-HVII)·=(6090-2327,9)·0,995=3902кДж/кг


Точка 2

Pпв=Pпе·1,2=13·1,2=15,6МПа

tпв=235°С

h`эк=hПВ=1134кДж/кг

Из уравнения теплового баланса определяем энтальпию воды на выходе из экономайзера.

h”эк=((HV-HVI)··Bp)/DПВ+h`эк=((8405,32-6090)·0,995·7,49676)/114,624+1016,1=1166,7кДж/кг

Определяем температуру по энтальпии

t”=266,8°C

Qэк=(HV-HVI)·=(8405,32-6090)·0,995=2303кДж/кг

Находим расхождение

?Q=QPP·KA-(QЛ+QШ+QФ+ QПП11+ QПП12+QЭК)·(1-q4/100)=

=41740·0,9471-(23538+4374+658,5+7180,5+3385,72+2303)=80,41кДж/кг

?=(?Q·100)/QPP=(80,41·100)/41740=0,193%

Расхождение менее 0,5%, следовательно, распределение тепловосприятия можно считать законченным.



Определяем водяные эквиваленты.


















рис. 7.3 Температурный график котла
8. Конструктивный расчёт конвективных пароперегревателей
Таблица 8.1. Расчёт первой ступени пароперегревателя

Наименование

Обозн.

Размерн.

Формула

Расчёт

1

2

3

4

5

Поперечный шаг труб

S1

м

S1=3*d

3*0.03=0,0900

Продольный шаг труб

S2

м

S2=2*0.03

2*0.03=0,0600

Размер конвективной шахты по фронту

a

м

По чертежу

12,58

Глубина конвективной шахты

b

м

По чертежу

4,36

Число труб в поперечном ряду

z1

шт.

(a-S1)/ S1

(12,58-0,09)/0,09=139

Толщина стенки

?

м

Принимаем по /2/ стр. 93

0,0050

Диаметр трубы

d

м

Принимаем по /2/ стр. 93

0,0300

Живое сечение для прохода газа в поверхности нагрева

fг

мІ



12,58·4,36-

-138,82·4,36·0,03= 36,67

Средняя температура газа

ср

°С

(IV +V)/2

(807+453)/2=630

Скорость газов



мі/с



(7,4967·14,19·(630+273))/ /(36,67·273)=9,6

Средний удельный объём пара в пароперегревателе

vср

мі/кг

(v`+ v”)/2

(0,0148+0,0235)/2=0,02

Внутренний диаметр трубы

dвн

м

d- ?

0,03-0,005=0,025

Живое сечение для прохода пара

fп

мІ

, где по /1/ стр. 68 zр=1, zз=6

0,785·0,0252·138,8·1·6= =0,41

Скорость пара

Wп

мі/с



117,05·0,02/0,41=5,49

Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании

?н

Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмма 7 по Pcp=13,975МПа, tcp=433,85°С

2100

Поправка на диаметр

Cd

-

По /1/ номограмма 7 по dвн=0,03м

1,01

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

?2

Вт/(мІ·К)

Cd· ?н

2100·1,01=2121

Поправка на геометрическую компоновку пучка

Cs

-

По /1/ номограмме 5 по ?1=3,00, ?2=2,00

1


Поправка на определённый вид топлива





-


По /1/ номограмме 5 по ср=630°С, rH2O=0,1635


1,02

Коэффициент теплоотдачи конвекцией



Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмме 5 поWг=9,6м/с, d=0,03м

83

Коэффициент теплоотдачи конвекцией с учётом поправок

?k

Вт/(мІ·К)

Cs · Cz · Cф · ?н,

где Cz=1

1·1·1,02·83=84,25

Толщина излучаемого слоя

S

м



0,9·0,03·(4·0,09·0,06/ /(3,14·0,032)-1)=0,1793

Коэффициент поглощения трёх атомными частицами

кг

1/(м·МПа)

По /1/ ном.3 по rH2O, PnS=P·rn·S= =0,1·0,2525·0,1793= =0,0045м·МПа, ср=630°С

30

Коэффициент излучения

?н

Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмме 6 по ср=630°С, tз=tср+25=433+25=458°С

115

Степень черноты продуктов сгорания

аг

-

По /1/ номограмме 1 по кps=кг · rn·p·s= =30·0,2525·0,1·0,179=0,14

0,0024

Коэффициент теплоотдачи излучением

?л

Вт/(мІ·К)

?н · аг · Cг ,

где Cг=0,975

115·0,0024·0,975=0,27

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

?1

Вт/(мІ·К)

·( ?k + ?л),

где =1,00

1·(84,25+0,27)=84,52

Коэффициент теплоотдачи

k

Вт/(мІ·К)

,

где ?=0,85

0,85·84,52·2100/ /(84,52+2100)=69,09

Средний температурный напор

?t

°С

,

где ?tб=309,9°С, ?tм=82,72°С

(309,9-82,72)/ /(ln(309,9/82,72))=172,052


Расчётная поверхность нагрева

F

мІ

Qб ·В/(k· ?t), где Qб=7180 кДж/кг

7180·7,496764/ /(69,09·172,05)=4528,82

Длинна змеевика

lзм

м



4528,82/

/(3,14·0,03·139·1·6)= =57,69

Число петель в змеевике

Zпет

шт.

lзм /(2·b)

57,69/(2·4,36)=7

Число рядов труб

Z2

шт.



7·2·1·6=79

Глубина пакета пароперегревателя

h

м

S2·(Z2-1)+d

0,06·(79-1)+0,03=4,74


Таблица 8.2. Расчёт второй ступени пароперегревателя

Наименование

Обозн.

Размерн.

Формула

Расчёт

1

2

3

4

5

Поперечный шаг труб

S1

м

S1=2,5*d

2*0.032=0,08

Продольный шаг труб

S2

м

S2=1,5*d

1,5*0.032=0,048

Размер конвективной шахты по фронту

a

м

По чертежу

12,58

Глубина конвективной шахты

b

м

По чертежу

4,36

Число труб в поперечном ряду

z1

шт.

(a-S1)/ S1

156

Толщина стенки

?

м

Принимаем по /2/ стр. 93

0,006

Диаметр трубы

d

м

Принимаем по /2/ стр. 93

0,032

Живое сечение для прохода газа в поверхности нагрева

fг

мІ



12,58·4,36-

-156·4,36·0,032= 33,03

Средняя температура газа

ср

°С

(III +IV)/2

(1010+807,6)/2=908

Скорость газов



мі/с



(7,0967·14,19·(908+273))/ /(33,03·273)=13,94


Средний удельный объём пара в пароперегревателе

vср

мі/кг

(v`+ v”)/2

(0,0228256+0,0276406)/2=0,0252

Внутренний диаметр трубы

dвн

м

d- ?

0,032-0,006=0,026

Живое сечение для прохода пара

fп

мІ

, где по /1/ стр. 68 zр=1, zз=6

0,785·0,0262·156·1·6=0,5

Скорость пара

Wп

мі/с



119,44·0,025233/0,5=6,06


Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании перегретым паром

?н

Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмма 7 по Pcp=13,33МПа, tcp=522,7°С

1700

Поправка на диаметр

Cd

-

По /1/ номограмма 7 по dвн=0,026м

1,0

Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару

?2

Вт/(мІ·К)

Cd· ?н

1700·1,0=1700


Поправка на геометрическую компоновку пучка

Cs

-

По /1/ номограмме 5 по ?1=2, ?2=1

0,9

Поправка на определённый вид топлива



-

По /1/ номограмме 5 по ср=908°С, rH2O=0,1635

0,99

Коэффициент теплоотдачи конвекцией



Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмме 5 поWг=16,67м/с, d=0,05м

96

Коэффициент теплоотдачи конвекцией с учётом поправок

?k

Вт/(мІ·К)

Cs · Cz · Cф · ?н,

где Cz=1

0,9·1·0,99·96=85,54

Толщина излучаемого слоя

S

м



0,9·0,05·(4·2,5·1,5/ /3,14 -1)= =0,1087

Коэффициент поглощения трёх атомными частицами

кг

1/(м·МПа)

По /1/ ном.3 по rH2O, PnS=P·rn·S= =0,1·0,2525·0,0925= =0,0023м·МПа, ср=908°С

54

Коэффициент излучения

?н

Вт/(мІ·К)

По /1/ номограмме 6 по ср=908°С, tз=tср+25=522+25=547°С

225

Степень черноты продуктов сгорания

аг

-

аг=1-exp(-kps)

1-exp(0.09)=0.08

Коэффициент теплоотдачи излучением

?л

Вт/(мІ·К)

?н · аг · Cг ,

где Cг=0,98

225·0,08·0,98=16,85

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

?1

Вт/(мІ·К)

·( ?k + ?л),

где =1,00

1·(85.54+16,85)=102,3

Коэффициент теплоотдачи

k

Вт/(мІ·К)

,

где ?=0,85

0,85·102,3·1785/ /(102,3+1785)=82,08


Средний температурный напор

?t

°С

,

где ?tб=524°С, ?tм=247°С



Расчётная поверхность нагрева

F

мІ

Qб ·В/(k· ?t), где Qб=3385.7кДж/кг

3385.7·7.496764/ /(82,08·385.97)=801,18

Длинна змеевика

lзм

м



801,18/

/(3,14·0,05·125·1·6)=8,5

Число петель в змеевике

Zпет

шт.

lзм /(2·b)

8,5/(2·4,36)=1

Число

Z2

шт.



1·2·1·6=12

Глубина пакета пароперегревателя

h

м

S2·(Z2-1)+d

0,048·(12-1)+0,032=0.55

1   2   3   4


7.2. Газовый тракт
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации