Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Реальная база готовых
студенческих работ

Узнайте стоимость индивидуальной работы!

Вы нашли то, что искали?

Вы нашли то, что искали?

Да, спасибо!

0%

Нет, пока не нашел

0%

Узнайте стоимость индивидуальной работы

это быстро и бесплатно

Получите скидку

Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!


Тепловой расчёт промышленного парогенератора K-50-40-1

Тип Реферат
Предмет Физика
Просмотров
743
Размер файла
1 б
Поделиться

Ознакомительный фрагмент работы:

Тепловой расчёт промышленного парогенератора K-50-40-1

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к курсовому проекту: 46 с., 5 рис., 23 табл.Графическая часть содержит 1 лист формата А0 и А1.

Объектом исследования является парогенератор К-50-40-1. Тепловой расчет парового котла может быть конструктивным и поверочным. Задача конструктивного теплового расчета котла заключается в выборе компоновки поверхностей нагрева в газоходах котла, определении размеров радиационных и конвективных поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную паропроизводительность котла при заданных номинальных параметрах пара, надежность и экономичность его работы. При этом обеспечение надежности работы поверхностей нагрева предполагает получение расчетных тепловых характеристик, исключающих увеличение максимальной температуры стенки сверх допустимого значения по условиям прочности, а на экономичность работы котла определяющее влияние оказывают температура уходящих газов и присосы холодного воздуха в газовый тракт.

Выполнение конструктивного теплового расчета производится на основании исходных данных: тип парового котла (барабанный или прямоточный, его заводская маркировка), номинальную паропроизводительность и параметры перегретого пара, месторождение и марку энергетического топлива, способ сжигания твердого топлива (с твердым или жидким удалением шлаков), температуру питательной воды, поступающей в котел после регенеративного подогрева. Кроме указанных могут быть заданы и другие характеристики, например непрерывная продувка, доля рециркуляции газов в топку, работа котла под наддувом или при разряжении в газовом тракте и др.

Задание не поверочный расчет включает в себя практически те же исходные данные, что и при конструктивном расчете, и дополнительно – конструктивные данные поверхностей котла. Поэтому расчету предшествует определение по чертежам геометрических характеристик поверхностей (диаметров и шагов труб, числа рядов труб, размеров проходных сечений для газов и рабочей среды, габаритных размеров газоходов и поверхностей нагрева и т.д.).

При поверочном расчете котла, так же как при конструктивном, вначале определяют объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания, КПД и расход топлива, а затем выполняют расчет теплообмена в топочной камере и других поверхностях в последовательности, соответствующей их расположению по ходу газов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общее описание котлоагрегата и вспомогательного оборудования

2. Расчет топлива

2.1 Характеристики топлива.

2.2 Теплота сгорания смеси топлив.

2.3 Объёмы воздуха и продуктов сгорания.

2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.

3 Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива

4. Расчет теплового баланса парогенератора и расход топлива

5. Расчет конструктивных характеристик топки котла

7. Расчет фестона

8. Расчёт пароперегревателя

9. Расчет хвостовых поверхностей нагрева

10. Расчет невязки теплового баланса парогенератора

Выводы

Список литературы


ВВЕДЕНИЕ

Паровой котел – это основной агрегат тепловой электростанции (ТЭС). Рабочим телом в нем для получения пара является вода, а теплоносителем служат продукты горения различных органических топлив. Необходимая тепловая мощность парового котла определяется его паропроизводительностью при обеспечении установленных температуры и рабочего давления перегретого пара. При этом в топке котла сжигается расчетное количество топлива.

Номинальной паропроизводительностью называется наибольшая производительность по пару, которую котел должен обеспечить в длительной эксплуатации при номинальных параметрах пара и питательной воды с допускаемыми по ГОСТ отклонениями от этих величин.

Номинальное давление пара – наибольшее давление пара, которое должно обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем котла.

Номинальные температуры пара высокого давления (свежего пара) и пара промежуточного перегрева (вторично-перегретого пара) – температуры пара, которые должны обеспечиваться непосредственно за пароперегревателем с допускаемыми по ГОСТ отклонениями при поддержании номинальных давлений пара, температуры питательной воды и паропроизводительности.

Номинальная температура питательной воды – температура воды перед входом в экономайзер, принятая при проектировании котла для обеспечения номинальной паропроизводительности.

При изменении нагрузки котла номинальные температуры пара (свежего и вторично перегретого) и, как правило, давление должны сохраняться (в заданном диапазоне нагрузок), а остальные параметры будут изменяться.

Оборудование котельной установки условно разделяют на основное (собственно котел) и вспомогательное. Вспомогательными называют оборудование и устройства для подачи топлива, питательной воды и воздуха, для удаления продуктов сгорания, очистки дымовых газов, удаления золы и шлака, паропроводы, водопроводы и др.

Современный котел оснащается системами автоматизации, обеспечивающими надежность и безопасность его работы, рациональное использование топлива, поддержание требуемой производительности и параметров пара, повышение производительности труда персонала и улучшение условий его работы, защиту окружающей среды от вредных выбросов.

1. Общее описание котлоагрегата и вспомогательного оборудования

Парогенератор к-50-40-1.

Расчётное топливо каменный уголь, природный газ.

Топочная камера полностью экранирована трубами W60 мм с шагом 70 мм. Оборудована четырмя пылеугольными горелками, расположенными на боковых стенках (по 2 на стенку). Схема испарения – трёхступенчатая. Чистый отсек (первая ступень) расположен в средней части барабана, солевые (вторая ступень) – по его торцам. В солевых отсеках находится по два внутрибарабанных циклона. В третью ступень включены два выносных циклона W 377 мм с внутренней улиткой.

Перегреватель агрегата – горизонтального типа, змеевиковый, радиационно-конвективный, расположен за фестоном и выполнен из труб W 32 х 3 мм. В рассечку перегревателя включён пароохладитель.

Экономайзер парогенератора – стальной, гладкотрубный, змеевиковый, двухступенчатый с шахматным расположением труб W 28 х 3 мм. Установлен в опускном газоходе «в рассечку с воздухоподогревателем». Поперечный шаг труб: первой ступени – 35 мм, второй – 45 мм; продольный (для обеих ступеней) – 50 мм.

Воздухоподогреватель – трубчатый, двухступенчатый, четырёхходовой (по воздуху), с вертикальным расположением труб W 40 х 1,.5 мм. Поперечный шаг труб – 54 мм, продольный – 42 мм.

Исходные данные представлены в таблице 1и 1.1

Таблица 1. Исходные данные.

№вариантаТип парогенератораТопливо №1(уголь)Топливо № 2(газ)
36К-50-40-1 (ном)7029

Таблица 1.1

q1 %D т/чPп.п барtп.п 0Сr %tп.в 0Смельница
7048404454145ХВ-ЩХ

2. Расчёт топлива

2.1 Характеристики топлива

Расчётные характеристики для заданных видов топлива предоставлены в таблицах 2.1 и 2.2

Таблица 2.1 Характеристики твёрдого топлива.

Ср

%

Wp %

Ap

%

Spk

%

TSpop

%

Hp

%

Np

%

Op

%

QрнКДж/кгVг

t1

0С

t2

0С

t3

0С

46.1633.80.43.60.59.64360 * 4.187501450>1500-

Таблица 2.2 Характеристики газа.

CH4

%

C2H6

%

C3H8

%

C4H10

%

C5H12

%

N2

%

CO2

%

H2S

%

O2

%

CO

%

H2

%

Qсн

КДж/м3

rсг

кг/м3

63.22.61.20.7-20.3----8840*4.1870.782

2.2 Теплота сгорания смеси топлив

При сжигании смеси жидкого и газообразного топлив расчёт с целью упрощения условно ведется на 1 кг жидкого топлива с учётом количества газа (м3), приходящегося на 1 кг жидкого топлива. Поскольку доля жидкого топлива в смеси задана по теплу, то теплота сгорания жидкого топлива и является этой долей.

Следовательно, удельная теплота сгорания смеси определиться как

где – теплота сгорания твёрдого топлива, кДж/кг;

– доля твёрдого топлива по теплу, %;

Количество теплоты, вносимое в топку с газом:

Тогда расход газа (в м3) на 1 кг твёрдого топлива будет равен:

где – теплота сгорания газа, кДж/м. Проверка:

2.3 Объёмы воздуха и продуктов сгорания

Необходимое для полного сгорания топлива количество кислорода, объёмы и массовые количества продуктов сгорания определяются из нижеследующих стехиометрических уравнений:

· Для твёрдого топлива:

· Для газообразного топлива:

V°вII=0.0476∙[0.5∙СО+0.5∙Н2+1.5∙Н2S+∑(m+0.25∙n)∙СmНn–О2]=

=0.0476∙[(1+0.25∙4)∙93.2+(2+0.25∙6)∙2.6+(3+0.25∙8)∙1.2+(4+0.25∙10)∙0.7+]=9.8079 м/м;

V°N2II=0.79∙V°вII+0.01∙N2=0.79∙9.8079+0.01∙2=7.76 м/м;

V°RO2II=0.01∙(СО2+СО+Н2S+∑m∙СmНn)=0.01∙(0.3+1∙93.2+2∙2.6+3∙1.2+4∙0.7)=1.051 м/м;

V°Н2OII=0.01∙(Н2S+Н2+∑0.5∙n∙СmНn+0.124∙dr)+0.0161∙V°в=0.01∙(0.5∙4∙93.2+0.5∙6∙2.6+0.5∙8∙1.2+0.5∙10∙0.7+0.124∙10)+0.0161∙9.8079=2.16031 м/м;

· Для смеси топлив:

V°в=V°вI+Х∙V°вII=4.7593+0.21∙9.8079=6.81896 м/кг;

V°N2=V°N2I+Х∙V°N2II=3.7638+0.21∙7.76=5.3952 м/кг;

VRO2=V°RO2I+Х∙V°RO2II=0.8658+0.21∙1.051=1.0865 м/кг;

V°Н2O=V°Н2OI+Х∙V°Н2OII=0.551+0.21∙2.16031=1.004665 м/кг;

Расчёт действительных объёмов.

VN2=V°N2+(a–1)∙V°в=5.3952+(1.2–1)∙6.818=6.7589 м/кг;

VН2O=V°Н2O+0.0161∙(a–1)∙V°в=1.005+0.0161∙(1.2–1)∙6.819=1.027 м/кг;

Vr=VRO2+VN2+VН2O=1.0865+6.76+1.03=8.8725 м/кг;

Объёмные доли трёхатомных газов.

rRO2=VRO2/Vr=1.0865/8.8725=0.122462

rН2O=VН2O/Vr=1.33/8.8725=0.1157

rn=rRO2+rН2O=0.122462+0.1157=0.2382

Концентрациязолыв продуктах сгорания.

m=А ∙aун/(100·Gr)=33.8∙0.95/(100·11.35)=0.03574 кг/кг;

Gr=1-A/100+1.306∙a· V°в=1-33.8/100+1.306·1.2·6.819=11.35 кг/кг;

2.4 Энтальпиивоздухаипродуктовсгорания

I°в=V°в∙(сt)в=6.819∙1436=9792.08 кДж/кг;

I°r=VRO2∙(сJ)RO2+V°N2∙(сJ)N2+V°Н2О∙(сJ)Н2О=1.0865∙2202+5.3952∙1394+1.005∙1725=11655.63 кДж/кг;

Ir=I°r+(a–1)∙I°в+Iзл;

т.к. (А ∙aун/Qн)∙10=(33.8∙0.95/26077)∙10=1.23<1.5,

то Iзл – не учитывается;

Ir=I°r+(a–1)∙I°в=11655.63+(1.2–1)∙9792.08=13614.04 кДж/кг.

Полученные результаты после проверки на компьютере и уточнения офор- мим в виде даблицы 2.3

Таблица 2.3 Результаты расчёта топлива.

Для твёрдого топливаДля газообразноготопливаДля смеси топливЭнтальпии приt=1000 °С

V°вI=4.7593

V°N2I=3.7638

V°RO2I=0.8658

V°Н2OI=0.551

V°вII=9.8079

V°N2II=7.76

V°RO2II=1.051

V°Н2OII=2.16031

V°вII=6.81896

V°N2II=5.3952

V°RO2II=1.0865

V°Н2OII=1.0047

Воздуха: I°в=9792.08

Газа: I°r=11655.63

Ir=13614.04

Золы: Iзл=0.00

При aт=1.2, t=1000°С.

Значение коэффициентов избытка воздуха на выходе из топки и присосов воздуха в элементах и газоходах котельной установки принимаем по таблице 2.4.


Таблица 2.4 Присосы воздуха по газовому тракту.

Участки газового тракта.∆aaТемпература, °С.
Топка0.11,2100–2200
Пароперегреватель I ст.0,051,25600–1200
Экономайзер II ст.0,041,29400–900
Воздухоподогреватель II ст.0,031,32300–600
Экономайзер I ст.0,041,36200–500
Воздухоподогреватель I ст.0,031,39100–400

Данные расчётов энтальпии продуктов сгорания топлива при различных температурах газов в различных газоходах сведены в таблицу 2.5

Таблица 2.5 Энтальпии продуктов сгорания в газоходах.

Таблица 2.6 Характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева.

ВеличинаЕдин-ицаТопкаУчастки конвективных поверхностей нагрева
1.2001.2251.271.3051.341.375
VRO2м/кг1.0871.0871.0871.0871.0871.087
VN2=V°N2+(a-1)∙V°в–//–6.7596.9297.247.477.7147.95
VН2O=V°Н2O+0.0161∙(a-1)∙V°в–//–1.0271.0291.0341.0381.0421.046
Vr=VRO2+VN2+VН2O–//–8.8729.0459.3579.5999.84210.09
rRO2=VRO2/Vr–//–0.1220.120.1160.1130.110.108
rН2O=VН2O/Vr–//–0.1160.1140.110.1080.1060.104
rn=rRO2+rН2O–//–0.2380.2340.2270.2210.2160.211
m= А ∙aун/(Gr·100)кг/кг0.03570.03580.03590.03590.0360.036
10∙А ∙aун/Qнкг/МДж1.2311.2311.2311.2311.2311.231

На рис.1 представлена схема котла К-50-40-1

Рис.1 Схема котла К-50-40-1

1-Торочная камера

2-Пароперегреватель

3-Экономайзер

4-Воздухоподогреватель

5-Фестон

6-барабан


3. Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива

Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива преждставлен в таблице 3

ТАБЛИЦА 3.

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определение
Располагаемая теплота топливакДж/кг
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топливаПо таблице 4–3%0,5
Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топливаПо таблице 4–3%2
Температура уходящих газовПо заданию°С140
Энтальпия уходящих газовПо IJ–таблицекДж/кг1955,4
Температура воздуха в котельнойПо выбору°С30
Энтальпия воздуха в котельнойПо IJ–таблицекДж/кг265,94
Потеря теплоты с уходящими газами%
Потеря теплоты от наружного охлажденияПо рис. 3–1%0,9
Сумма тепловых потерь%
К.п.д. парогенератора%
Коэффициент сохранения теплоты
Паропроизводительность агрегатаDПо заданиюкг/с48
Давление пара в барабанеПо заданиюМПа4,4
Температура перегретого параПо заданию°С445
Температура питательной водыПо заданию°С140
Удельная энтальпия перегретого параПо табл. VI–8кДж/кг3313
Удельная энтальпия питательной водыПо табл. VI–6кДж/кг611
Значение продувкиpПо выбору%70
Полезно используемая теплота в агрегатекВт
Полный расход топливакг/с
Расчётный расход топливакг/с

4. Расчет теплообмена в топке

Расчёт полной площади стен топочной камеры и сумарной лучевоспринимающей поверхности топки представлен в таблицах 4.1 ,4.2, 4.3

На рис.2 представлена схема топочной камеры

ТАБЛИЦА 4.1Расчет полной площади стен топочной камеры (Fст) и суммарной лучевоспринимающей поверхности топки (Hл)

НаименованиеОбоз-наче-ниеЕди-ницаФр.и сводБоко-выеЗаднВых. окноS
Полная площадь стены и выходного окнаFСТм284.613066.5316.63297.76
Расстояние между осями крайних трубbм5.115,885.115.11
Освещённая длина трубLм15,088,62512,082,97
Площадь, занятая лучевоспринимающей поверхностьюFм277.0512061.7315.18273.96
Наружный диаметр трубdмм60606060
Шаг трубsмм70707070
Расстояние от оси труб до кладки (стены)eмм12575125125
Отношениеs/d-1.171.171.171.17
Отношениеe/d-2.11.252.12.1
Угловой коэффициентx-0.980.980.980.98
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экрановHЛОТКм275.51117,660.514.88268.5

ТАБЛИЦА 4.2Расчёт конструктивных характеристик топки

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Активный объём топочной камерыПо конструктивным размерамм3222
Тепловое напряжение объёма топки: расчётное допустимое

По табл. 4–3

кВт/м3кВт/м3190
Количество горелокnПо табл. III–10шт.4
Тепло производительность горелкиМВт
Тип горелкиПо табл. III–6ГУ-1-Л

Рис.2 Топочная камера


ТАБЛИЦА 4.3Поверочный расчёт теплообмена в топке

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определение
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхностиПо конструктивным размерамм2268,5
Полная площадь стен топочной камерыПо конструктивным размерамм2297,76
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности
Эффективная толщина излучающего слоя пламеним
Полная высота топкиПо конструктивным размерамм9.75
Высота расположения горелокПо конструктивным размерамм3.75
Относительный уровень расположения горелок
Параметр забалансированности топочных газов
Коэффициент M0M0По нормативному методу0,4
Параметр, учитывающий характер распределения температуры в топкеМ
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топкиПо табл. 4–31,2
Присос воздуха в топкеПо табл. 2–20,1
Присос воздуха в системе пылеприготовленияПо табл. 2–10,04
Температура горячего воздухаПо предварительному выбору°С350
Энтальпия горячего воздухаПо IJ–таблицекДж/кг3213
Энтальпия присосов воздухаПо IJ–таблицекДж/кг265,94
Полезное тепловыделение в топкекДж/кг
Адиабатическая температура горенияПо IJ–таблице°С1972
Температура газов на выходе из топкиПо предварительному выбору°С1035
Энтальпия газов на выходе из топкиПо IJ–таблицекДж/кг14140
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгораниякДж/кг

Объёмная доля:

водяных паров трёхатомных газов

По табл. 1–2

По табл. 1–2

0,116

0,122

Суммарная объёмная доля трёхатомных газов
Произведением·МПа
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами газами кокса

1/(мЧЧМПа)

0.2

Коэффициент излучения сажестых частиц
1-
Коэффициент заполненияmПо Н.М.0.1
Коэффициент ослабления лучей топочной средой1/(мЧЧМПа)
Критерий Бургера
Критерий Бургера
Температура газов на выходе из топки°С
Энтальпия газов на выходе из топкиПо IJ–таблицекДж/кг14197
Общее тепловосприятие топкикДж/кг
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностейкВт/м2

5 Расчёт фестона

Конструктивные размеры и поверочный расчёт фестона представлен в таблицах 5.1 и 5.2

На рис 3 представлена схема фестона

Рис. 3 Схема фестона

ТАБЛИЦА 5.1Конструктивные размеры и характеристики поверхностей нагрева фестона

ПоказателиЕди-ницаФес-тон
НаименованияОбозначение
Диаметр труб :
наружныйdм0.06
внутреннийdвнм0.054
Кол-во труб в рядуZ1шт.9
Кол-во рядов трубZ24
Общее кол-во труб в рассчитваыемом участкеZшт.36
Средняя длина трубlсрм3.135
Расчетна площадь поверхности нагреваHм221.26
Расположение труб--ш
Шаг труб :
поперек движениягазовS1140
Вдоль движениягазовS2220
Относительный шаг труб :
поперечныйS1/d2.33
продольныйS2/d3.67
Размер сечениягазохода поперекАм2.541
движения газовВм4.9
Площадь живого сечения для прохода газовFм212.45

ТАБЛИЦА 5.2Поверочный расчёт фестона

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Полная площадь поверхности нагреваНПо конструктивным размерамм221.26
Дополнительна поверхностьяH доп»м23.71
Диаметр трубd»мм60x3

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

»

»

2.33

3,67

Количество рядов труб по ходу газов»шт.4
Количество труб в ряду»шт.9
Площадь живого сечения для прохода газовFм2
Эффективная толщина излучающего слояsм
Температура газов перед фестономИз расчёта топки°С1038
Энтальпия газов перед фестономТо жекДж/кг14197
Температура газов за фестономПо предварительному выбору°С995
Энтальпия газов за фестономПо IJ –таблицекДж/кг13538.5
Количествотеплоты, отданное фестонукДж/кг
Температура кипения при давлении в барабане рб=4.4 МПаПо таблице VI–7°С256
Средняя температура газов°С
Средний температурный напор°С
Средняя скорость газовм/с
Коэффициент теплоотдачи конвекциейПо рис. 6–5кВт/(м2·К)60*0.95*0.97*0.85=46.99
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газовм·МПа0.53=0.013
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами1/(м·МПа)
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицамиПо рис 5-61/(м·МПа)0,055
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока
Степень черноты излучающей средыПо рис. 5–4 или формуле (5–22)0,3
Температура загрязнённой стенки трубы°С
Коэффициент теплоотдачи излучениемПо рис. 6–12 (aл=aн а)Вт/(м2·К)220·0,3=66
Коэффициент использования поверхности нагреваПо § 6–21
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/(м2·К)
Коэффициент загрязненияПо формуле (6–8) ирис. 6–1м2·К/Вт0,0125
Коэффициент теплопередачиВт/(м2·К)
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачикДж/кг
Тепловосприятие настенных трубкДж/кг
Суммарное тепловосприятие газоходов фестонакДж/кг515.4+131.7=646.2
Расхождение расчетных тепловосприятий%

6 Расчёт пароперегревателя

Конструктивные размеры конструктивный расчёт перегревателя представлен в таблицах 6.1 и 6.2

На рис. 4 представлена схема пароперегревателя

Рис.4 Схема пароперегревателя


ТАБЛИЦА 6.1Конструктивные размеры и характеристики перегревателя

ПоказателиЕди-ницаНомера ступени участков по ходу пара
НаименованиеОбозначениеI ступень
Наружный диаметрdмм32
Внутренний диаметр трубыdвнмм26
Кол-во труб в рядуZ1шт.72
Кол-во рядов по ходуZ2шт.22
Средний поперечный шагS1мм65
Средний продольный шагS2мм75
Расположение труб (шахматное, коридорное)--кор
Характер омывания (поперечное, продольное, смешанное)--поп
Средняя длина змеевикаLм2
Суммарная длина труб∑Lм3168
Площадь полной поверхности нагреваHм2318,3
Площадь живого сечения на входеF’м28.36
То же, на выходеF”м212.52
Средняя площадь живого сечения газоходаFсрм210.03
Толщина излучающего слояsм2
Кол-во змеевиков, вкл. параллельно (по пару)mшт.72
Живое сечение для прохода параfм20.0382

ТАБЛИЦА 6.2 Конструктивный расчёт перегревателя

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Диаметр трубПо конструктивным размераммм32/26

Параметр пара на входе в ступень:

давление

температура

паросодержание

МПа

єС

4,4

256

0,985

Удельная энтальпия:

кипящей воды

сухого насыщенного пара

кДж/кг

кДж/кг

1115,5

2797,2

Удельная энтальпия пара на входе в ступенькДж/кг
Параметры пара на выходе из ступени: давление температура удельная энтальпия

МПа

єС

кДж/кг

4,0

445

3367,58

Тепловосприятие пароохладителяПо выборукДж/кг70
Тепловосприятие ступениQкДж/кг
Энтальпия газов на входе в ступеньИз расчёта фестонакДж/кг14026
Температура газов на входе в ступеньТо жеєС995
Энтальпия газов на выходе из ступеникДж/кг
Температура газов на выходе из ступениПо IJ – таблицеєС657
Средняя температура газов в ступениєС
Средняя скорость газов в ступеним/с
Коэффициент теплоотдачиконвекциейПо рис. 6-5Вт/(м2·К)
Средняя температура параєС

Объём пара

при средней температуре

По табл. VI–8м3/кг0,061
Средняя скорость парам/с
Коэффициент теплоотдачи от стенки к паруПо рис. 6–7 Вт/(м2·К)
Эффективная толщина излучающего слояsм
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газовм·МПа
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газамиПо рис. 5–51/(м·МПа)8,75
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока
Степень черноты излучающей средыaПо рис. 5–50,04
Коэффициент загрязненияПо § 6–2м2·К/Вт0,01
Температура загрязнённой стенки трубыєС
Коэффициент теплоотдачи излучениемПо рис. 6–12Вт/(м2·К)
КоэффициентAПо § 6–20,4

Глубина по ходу газов:

ступени (пучка)

объём перед ступенью

По конструктивным размерам То же

м

м

0,225

1,155

Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед ступеньюВт/(м2·К)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/(м2·К)
Коэффициент тепловой эффективностиПо табл. 6–20,7
Коэффициент теплоотдачиkВт/(м2·К)

Разность температур между газами и паром:

наибольшая

наименьшая

єС

єС

Температурный напор при противотокеєС
Полный перепад температур газового потока в ступениєС
Полный перепад температур потока параєС
ПараметрR
То жеP
Коэффициент перехода к сложной схемеПо рис. 6–151
Температурный перепадєС
Площадь поверхности нагрева ступениHм2

Т.к. невязка составляет меньше 2% то добавлять змеевеки не требуется


7 Расчёт хвостовых поверхностей нагрева

Конструктивные размеры а также расчёты ступеней хвостовых поверхностей нагрева представлены в таблицах 7.1 – 7.6

На рис. 5 прежставлена схема хвостовых поверхностей нагрева

Рис. 5 схема хвостовых поверхностей нагрева

ТАБЛИЦА 7.1 Конструктивные размеры и характеристики стального трубчатого экономайзера (ступени).

ПоказателиЕди-ницаСтупень
НаименованияОбозначениеIII
Диаметр труб :
наружныйdм2828
внутреннийdвнм2222
Кол-во труб в рядуZ1шт.1614
Кол-во рядов трубZ22632
Расчетна площадь поверхности нагреваHм2236230
Расположение труб--шш
Шаг труб :
поперек движения газовS1м7090
Вдоль движения газовS2м5050
Относительный шаг труб :
поперечныйS1/d-2.53.21
продольныйS2/d-1.791.79

Размер сечения газохода

Поперек движения газов

Ам5.725.72
Вм1.121.215
Площадь живого сечения для прохода газовFм26.416.98
Кол-во параллельно включенных труб (по воде)Z0шт.3228
Площадь живого сечения для прохода водыfм20.01220.011

ТАБЛИЦА 7.2 Воздухоподогреватель

ПоказателиЕди-ницаСтупень
НаименованияОбозначениеIII
Диаметр труб :
наружныйdм4040
внутреннийdвнм3737
Длина трубlм5.5142.525
Кол-во ходов по воздухуnм31
Кол-во труб в ряду поперек движения воздухаZ1шт.4850
Кол-во рядов труб вдоль движения воздухаZ2шт.2630
Расположение труб--шш
Шаг труб :
поперечный (поперек потокавоздуха)S1м5454
продольный (вдольпотока воздуха)S2м4242
Относительный шаг труб :
поперечныйS1/d-1.351.35
продольныйS2/d-1.051.05
Площадь живого сечения для прохода газовм^22.73.2
Кол-во параллельно включенных труб (по газам)Z0шт.124815000
Средняя высота воздушного каналаhм1.8382.525
Площадь среднего сечения воздушного каналам^22.53.5
Площадь поверхности нагреваHм^21750731

ТАБЛИЦА 7.3 Поверочный расчёт второй ступени экономайзера

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Площадь поверхности нагрева ступениHПо конструктивным размерамм2230
Площадь живого сечения для прохода газовТо жем26,98
То же, для прохода водыfм20,011
Температура газов на входе в ступеньИз расчёта перегревателяєС656.7
Энтальпия газов на входе в ступеньТо жекДж/кг8705
Температура газов на выходе из ступениПо выборуєС437
Энтальпия газов на выходе из ступениПо IJ – таблицекДж/кг5930
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами)кДж/кг
Удельная энтальпия воды на выходе из ступеникДж/кг
Температура воды на выходе из ступениПо табл. VI–6єС225
Удельная энтальпия воды на входе в ступенькДж/кг
Температура воды на входе в ступеньПо табл. VI–6єС160
СредняятемператураводыtсрєС
Скоростьводы втрубахм/с
СредняятемпературагазовєС
Средняяскорость газовм/с
Коэффициент теплоотдачи конвекциейПо рис. 6–5Вт/(м2·К)77
Эффективная толщина излучающего слояsм
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газовм·МПа
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газамиПо рис. 5–51/(м·МПа)6,3
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицамиПо рис. 5–61/(м·МПа)0,062
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока
Степень черноты газоваПо рис. 5–40,054
Температура загрязнённой стенки трубыєС
Коэффициент теплоотдачи излучениемПо рис. 6–12Вт/(м2·К)
Температура в объёме камеры перед ступеньюИз расчёта перегревателяєС657
КоэффициентАПо § 6–20,4

Глубина по ходу газов:

ступени

объём перед ступенью

По конструктивным размерам

То же

м

м

1,1

1,9

Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед степеньюВт/(м2·К)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/(м2·К)
Поправка к коэффициенту загрязненияПо табл. 6–1м2·К/Вт0,002
Коэффициент загрязненияПо формуле (6–8)м2·К/Вт0,0056
Коэффициент теплоотдачиВт/(м2·К)

Разность температур между средами:

наибольшая

наименьшая

єС

єС

Отношение
Температурный напорєС
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообменакДж/кг
Расхождение расчётных тепловосприятий%

ТАБЛИЦА 7.4 Поверочный расчёт второй ступени воздухоподогревателя

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Диаметр трубПо конструктивным размераммм40
Относительный шаг:поперечныйпродольный

То же

» »

1,35

1,05

Количество рядов труб» »шт.30
Количество ходов по воздуху» »3
Площадь живого сечения для прохода газов» »м23,2
То же, для прохода воздуха» »м23,5
Площадь поверхности нагрева» »м2731
Температура газов на входе в ступеньИз расчёта второй ступени экономайзераєС437
Энтальпия газов на входе в ступеньТо жекДж/кг6038
Температура воздуха на выходе из ступениПо выборуєС350
Энтальпия воздуха на выходе из ступениПо IJ–таблицыкДж/кг3213
Отношение количества воздуха на выходе из ступени к теоретически необходимому
Температура воздуха на входе в ступеньПо выборуєС287
Энтальпия воздуха на входе в ступеньПо IJ–таблицыкДж/кг2608,8
Тепловосприятие ступеникДж/кг649,5
Средняя температура воздухаєС
Энтальпия воздуха при средней температуреПо IJ–таблицыкДж/кг2920,8
Энтальпия газов на выходе из ступеникДж/кг
Температура газов на выходе из ступениПо IJ–таблицыєС398
Средняя температура газовєС
Средняя скорость газовм/с
Коэффициент теплоотдачи с газовой стороныПо рис. 6–7Вт/(м2·К)35
Средняя скорость воздухам/с
Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

По рис. 6–5

Вт/(м2·К)58
Коэффициент использования поверхности нагреваПо табл. 6–30,85
Коэффициент теплоотдачиВт/(м2·К)

Разность температур между средами:

наибольшая

наименьшая

єС

єС

Средний температурный напор при противотокеєС

Перепад температур:

наибольший

наименьший

єС

єС

Параметр
То же
КоэффициентПо рис. 6–160,82
Температурный напорєС,2
Тепловосприятие по уравнению теплообменакДж/кг
Расхождениерасчётныхтепловосприятий%

ТАБЛИЦА 7.5 Конструктивный расчёт первой ступени экономайзера

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Площадь поверхности нагрева ступениHПо конструктивным размерамм2236
Площадь живого сечения для прохода газовТо жем26,41
То же, для прохода водыfТо жем20,0122
Температура газов на входе в ступеньИз расчёта 2 ст. воздухоподогревателяєС398
Энтальпия газов на входе в ступеньТо жекДж/кг5616,6
Температура газов на выходе из ступениПо выборуєС307
Энтальпия газов на выходе из ступениПо IJ – таблицекДж/кг4281,79
Тепловосприятие ступени (теплота, отданная газами)кДж/кг
Удельная энтальпия воды на выходе из ступениИз расчёта 2 ст. экономайзеракДж/кг669,6
Температура воды на выходе из ступениТо жеєС160
Удельная энтальпия воды на входе в ступеньПо табл. VI–6кДж/кг610
Температура воды на входе в ступеньПо заданиюєС145
СредняятемператураводыtсрєС
Скоростьводы втрубахм/с
СредняяемпературагазовєС
Средняяскорость газовм/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией

По рис. 6–5

Вт/(м2·К)61
Эффективная толщина излучающего слояsм
Суммарная поглощательная способность трёхатомных газовм·МПа
Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газамиПо рис. 5–51/(м·МПа)5
Коэффициент ослабления лучей золовыми частицамиПо рис. 5–61/(м·МПа)0,055
Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока
Степень черноты газоваПо рис. 5–40,0356
Температура загрязнённой стенки трубыєС
Коэффициент теплоотдачи излучением

По рис. 6–12

Вт/(м2·К)1,2
Температура в объёме камеры перед ступеньюИз расчёта перегревателяєС398
КоэффициентАПо § 6–20,4

Глубина по ходу газов: ступени

объём перед ступенью

По конструктивным размерам

То же

м

м

1,1

1,9

Коэффициент теплоотдачи излучением с учётом излучения газового объёма перед степеньюВт/(м2·К)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеВт/(м2·К)
Поправка к коэффициенту загрязненияПо табл. 6–1м2·К/Вт0,002
Коэффициент загрязненияПо формуле (6–8)м2·К/Вт0,0056
Коэффициент теплоотдачиВт/(м2·К)

Разность температур между средами:

наибольшая

наименьшая

єС

єС

Отношение
Температурный напорєС
Площадь поверхности нагрева ступеним2

Т.к. невязка составляет меньше 2% то внесение конструктивных изменений не требуется

ТАБЛИЦА 7.6 Конструктивный расчёт первой ступени воздухоподогревателя

ВеличинаЕдиницаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Диаметр и толщина стенки трубПо конструктивным размераммм40х0,3

Относительный шаг труб:

поперечный

продольный

То же

» »

1,35

1,05

Количество рядов труб» »шт.30
Количество ходов по воздуху» »1
Площадь живого сечения для прохода газов» »м22,7
То же, для прохода воздуха» »м22,5
ПлощадьповерхностинагреваН» »м21750
Температура газов на выходе из ступениПо заданиюєС140
Энтальпия газов на выходе из ступениПо IJ–таблицекДж/кг1871.14
Температура воздуха на входе в ступеньПо выборуєС30
Энтальпия теоретического количества холодного воздухаПо IJ–таблицекДж/кг265.94
Температура воздуха на выходе из ступениИз 2 ст воздухоподогревателяєС287
Энтальпия теоретического количества воздуха на выходе из ступениПо IJ–таблицекДж/кг2608,8
Отношение
Тепловосприятие ступеникДж/кг
Средняя температура воздуха в ступениєС
Энтальпия теоретического количества воздуха присосов при средней температуреПо IJ–таблицекДж/кг1406,8
Температура газов на входе в ступеньИз расчёта 1 ст. экономайзераєС307
Энтальпия газов на входе в ступеньПо IJ–таблицекДж/кг4366,22
Средняя температура газовєС
Средняя скорость газовм/с
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенкеПо рис. 6–7Вт/(м2·К)34
Средняя скорость воздухам/с
Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

По рис. 6–4

Вт/(м2·К)55
Коэффициент использования поверхности нагреваПо табл. 6–30,85
Коэффициент теплопередачиВт/(м2·К)

Разность температур между средами:

наибольшая

наименьшая

єС

єС

Температурный напор при противотокеєС

Перепад температур:

наибольший

наименьший

єС

єС

ПараметрР
То жеR
КоэффициентПо рис. 6–160,82
Температурный перепадєС
Площадь поверхности нагрева ступеним2

Т.к. невязка составляет более 2% то вносим конструктивные ихменения. Добавляем к воздухоподогревателю дополнительно 2713 м2

8 Расчёт невязки теплового баланса парогенератора

Расчёт невязки теплового баланса представлен в таблице 8

ТАБЛИЦА 8

ВеличинаВеличинаРасчёт
НаименованиеОбозначениеРасчётная формула или способ определения
Расчётная температура горячего воздухаИз расчёта воздухоподогревателяєС350
Энтальпия горячего воздуха при расчётной температуреТо жекДж/кг3213
Лучистое тепловосприятие топкиИз расчёта топкикДж/кг14605.3
Расчётная невязка теплового балансакДж/кг
Невязка%

ВЫВОДЫ

В ходе выполнения курсового проекта был проведен тепловой расчет промышленного парогенератора К-50-40-1 при совестном сжигании твердого и газообразного топлива. Расчет также включает в себя выбор системы пылеприготовления и типа мельниц.

Расчет проводился по твердому топливу, с учетом тепла, вносимого в топку, за счет сжигания газообразного топлива.

Последовательно был проведен поверочный расчет всех поверхностей нагрева котла: экранов топки, фестона, пароперегревателя , водяного экономайзера (две ступени), воздухоподогревателя (две ступени). С учетом того, что парогенератор спроектирован на сжигание другого вида топлива, возникла необходимость в проведении поверочно-конструктивного расчета.

При поверочном расчете поверхности нагрева приходится задаваться изменением температуры одной из теплообменивающихся сред (разностью температур на входе и выходе). Этим определяется тепловосприятие поверхности в первом приближении. Далее можно вычислить температуры другой среды на концах поверхности нагрева, температурный напор, скорости газового потока и рабочей среды и все другие величины, необходимые для вычисления тепловосприятия во втором приближении. При расхождении принятого и расчетного тепловосприятий выше допустимого повторяют расчет для нового принятого тепловосприятия. Таким образом, поверочный расчет поверхности нагрева выполняется методом последовательных приближений.

Тепловой расчет парогенератора заканчивается определением невязки теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 1,83 %.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тепловой расчет промышленных парогенераторов. / Под ред. В.И. Частухина. – Киев: Вища шк., 1980. – 184 с.

2. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н.Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 528 с.

3. Компоновка и тепловой расчет парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 208 с.

4. Расчет паровых котлов в примерах и задачах: Учеб. пособие для вузов/ А.Н. Безгрешнов, Ю.М. Липов, Б.М. Шлейфер; Под общ. ред. Ю.М. Липова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 240 с.

5. Методические указания "Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания для смеси топлив с применением ЭВМ" по курсу "Котельные установки промышленных предприятий". / Сост.: А.А. Соловьев, В.Н. Евченко. – Мариуполь: ММИ, 1991. – 17 с.

6. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу "Котельные установки промышленных предприятий" для студентов специальности (7.090510)/ Сост.: А.А. Соловьев, В.М. Житаренко – Мариуполь: ПГТУ, 1998. – 40 с.


Нет нужной работы в каталоге?

Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.

Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов

Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит

Бесплатные доработки и консультации

Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки

Гарантируем возврат

Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа

Техподдержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему

Строгий отбор экспертов

К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»

1 000 +
Новых работ ежедневно
computer

Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы

Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован

avatar
Математика
История
Экономика
icon
145460
рейтинг
icon
3086
работ сдано
icon
1335
отзывов
avatar
Математика
Физика
История
icon
142040
рейтинг
icon
5871
работ сдано
icon
2651
отзывов
avatar
Химия
Экономика
Биология
icon
94768
рейтинг
icon
2025
работ сдано
icon
1268
отзывов
avatar
Высшая математика
Информатика
Геодезия
icon
62710
рейтинг
icon
1046
работ сдано
icon
598
отзывов
Отзывы студентов о нашей работе
53 538 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
ИрНИТУ
Спасибо за реферат.Но хотелось бы посоветовать Вам выполнять оформление правильно. Вы ег...
star star star star star
ИМ.ВИТТЕ
Спасибо Алексей, за быструю и качественную работу! Обязательно буду обращаться еще! Всем р...
star star star star star
ДВГУПС
Отличный исполнитель!!! Рекомендую!!! Работа без замечаний!!! Преподаватель принял к защит...
star star star star star

Последние размещённые задания

Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн

создайте модель данных в веб-приложении Django и примените изменения в...

Решение задач, Средства програмной разработки

Срок сдачи к 17 июня

только что

реферат в соответствии с требованиями

Реферат, история государства и права России

Срок сдачи к 28 июня

1 минуту назад
1 минуту назад

чертеж компас а3

Чертеж, Инженерная графика

Срок сдачи к 18 июня

1 минуту назад

написать научную статью

Статья, Уголовная политика

Срок сдачи к 17 июля

1 минуту назад
3 минуты назад

Требований нет.

Курсовая, Технологические процессы технического обслуживания ремонта автомобилей

Срок сдачи к 30 июня

3 минуты назад

Сделать презентацию на по английскому

Презентация, Английский язык

Срок сдачи к 19 июня

4 минуты назад

Решить 6 задач по 4 варианта

Лабораторная, строительные машины

Срок сдачи к 20 июня

4 минуты назад

Произвести расчет и построить блок схему в Java.

Контрольная, Информатика в приложении к отрасли

Срок сдачи к 19 июня

5 минут назад

Сделать чертежи в Компас 3D.

Чертеж, Основы компьютерного инжиниринга.

Срок сдачи к 19 июня

5 минут назад

Ответить на несколько вопросов

Ответы на билеты, История

Срок сдачи к 19 июня

5 минут назад

Помощь на экзамене

Онлайн-помощь, Математика

Срок сдачи к 17 июня

6 минут назад
7 минут назад

Написать доклад по плану для защиты ВКР

Доклад, Юриспруденция

Срок сдачи к 18 июня

7 минут назад
7 минут назад

Необходимо написать приговор судебного заседания

Другое, Юриспруденция

Срок сдачи к 27 июня

8 минут назад

расчетно-графическую работу вариант 8

Контрольная, Теоретическая и прикладная механика, механика

Срок сдачи к 18 июня

8 минут назад
planes planes
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Свежую базу РГСР», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно