Тепловой расчет вспомогательного парового котла.

Содержание:
Содержание:
Введение.
1.Описание устройства котла
2. Исходные данные по пароводяному тракту
3. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива
3.1. Расчет теоретического объема углекислого газа
3.2. Расчет теоретического объема сернистого ангидрида
3.3. Расчет теоретического объема водяных паров
3.4. Расчет теоретического объема азота
3.5. Расчет действительного объема продуктов сгорания
4. Определение энтальпии продуктов сгорания
5. Определение энтальпии продуктов сгорания
6. Определение расхода топлива.
7. Расчет теплообмена в топке
8. Тепловой расчет конвективного парообразующего пучка.
Список используемой литературы:

Энтальпия топлива
.
Низшая теплота сгорания топлива
.
Располагаемая теплота топлива
.
Энтальпия питательной воды
.
Энтальпия кипящей воды (определяется по рис.3.15 [1]) .
Теплота парообразования (определяется по рис.3.15 [1]) .
Энтальпия влажного пара на выходе из пароводяного коллектора
.
Расход топлива
.
Объем топки
.
Число форсунок (однофронтовое отопление) (принимаем согласно [1])
.
Расчетная производительность одной форсунки
.
Давление продуктов сгорания в топке принимается согласно [1]
.
Скорость воздуха в отверстии фурмы [1]
.
Расход воздуха через отверстие фурмы
.
Живое сечение отверстия фурмы
.
Диаметр отверстия фурмы
.
Диаметр отверстия фурмы округляем до ближайшего значения, кратного 20мм:
Действительная скорость воздуха в отверстии фурмы
.
Наименьшие расстояния:
от оси форсунки до экрана
,
от оси форсунки до первого ряда пучка труб
.
Длина топки (предварительно)
.
Площадь фронта топки (предварительно)
.
Внутренние диаметры:
пароводяного коллектора принимается согласно [1]
,
водяного коллектора принимается согласно [1]
.
Диаметр топки в идеализированном варианте
.
Длина лучевоспринимающих труб:
со стороны экрана ,
со стороны парообразующего пучка .
Площадь фронта топки
.
Длина топки
.
Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева топки
.
Площадь поверхности стен топки
.
Степень экранирования
.
Рис.3. Эскиз топки
7. Расчет теплообмена в топке
Объемная теплоемкость воздуха, поступающего в топку
.
Энтальпия влажного воздуха, поступающего в топку
.
Теоретическая энтальпия продуктов сгорания
.
Теоретическая (адиабатная) температура продуктов сгорания
.
Температура газов на выходе из топки
.
Энтальпия газов на выходе из топки
.
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива
Коэффициент сохранения теплоты
.
Критерий Больцмана
.
Безразмерная температура газов на выходе из топки
.
Температура газов на выходе из топки
.
Так как , то принимаем
Энтальпия газов на выходе из топки
.
Тепловая мощность, воспринятая излучением в топке
.
Коэффициент прямой отдачи
.
8. Тепловой расчет конвективного парообразующего пучка.
Рис.4. Схема парообразующего пучка парового котла
Строение трубчатого пучка принимается согласно [1] – коридорное.
Наружный диаметр труб принимаем
.
Шаги труб в пучке:
- поперечный ,
- продольный .
Коэффициент свободного прохода
.
Число труб в одном ряду
.
Число рядов труб принимается согласно [1]
.
Средняя расчетная длина труб пучка
.
Проекция средней расчетной длины труб пучка
.
Живое сечение для прохода газов в пучке
.
Расчетная поверхность нагрева одного ряда
.
Конвективный тепловой поток, передаваемый в парообразующем пучке
.
Энтальпия газов за пучком
.
Температура газов за пучком
Средняя температура газов
.
Объемный расход газов
.
Средняя скорость газов
.
Коэффициент теплопроводности газов
.
Кинематический коэффициент вязкости газов
.
Число Прандтля газов
.
Коэффициент загрязнения принимается согласно [1]
.
Коэффициент теплоотдачи конвекцией
,
где - коэффициент теплопроводности среды (газа, воздуха), омывающей трубы; - наружный диаметр труб; - скорость среды; - коэффициент кинематической вязкости среды; - число Прандтля среды; - поправка на число рядов труб ; - поправка на компоновку, зависящая от относительного поперечного
,
и продольного шагов
.
Поправки и найдем следующим образом
при .
.
Тогда коэффициент теплоотдачи конвекцией
.
Коэффициент неравномерности омывания пучка принимаем согласно [1]
.
Коэффициент теплоотдачи излучением газа в межтрубном пространстве принимаем согласно [1]
.
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
.
Коэффициент теплопередачи
.
Средний температурный напор
.
Конвективная поверхность нагрева парообразующего пучка
.
Число рядов труб
.
Округляем до целого числа
.
Список используемой литературы:
Д.И. Волков, Б.В. Сударев. Судовые паровые котлы. Ленинград “Судостроение” 1988г.

(1,стр.59.)
(1,стр.59)
(1,стр.59)
(1,стр.60)
(1,стр.60)
(1,стр.62)
10