Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования РФ.
Дальневосточный Государственный Технический Университет.
(ДВПИ им. Куйбышева В.И.)
Кафедра ТОТ.
Курсовой проект
"Тепловой расчёт котельного
агрегата ПК-14"
Выполнил: Медведева Н.Ф.
Группа: Е - 7051
Проверил: Воротников Е.Г.
Владивосток 2010 г.
Содержание
1. Краткое описание котла
2. Исходные данные по топливу
3. Исходные данные по котлоагрегату
4. Пересчет составляющих топлива на рабочие массы и заданную влажность
5. Теоретический объём воздуха и продуктов сгорания
6. Энтальпия воздуха и продуктов сгорания
Паровой котёл ПК-14 Подольского завода.
Котёл унифицирован как по размерам топки, так и по конвективной шахте, сечение которой выбрано для умеренных газовых скоростей с целью уменьшения золового износа труб водяного экономайзера и воздухоподогревателя. Расчётное топливо - богословский бурый уголь.
Требования к солесодержанию питательной воды: SiO32 - не более 1мг/кг, общее солесодержание до 150 мг/кг. Испарение - двухступенчатое; во вторую ступень включены задние боковые экраны (13-15 % от общей производительности агрегата). Котёл имеет два барабана, основной и предвключённый - сепарационный. Барабаны выполнены из стали 22К, выходные коллекторы перегретого пара - из стали 12МХ, все остальные коллекторы и трубы - Ст. 20. Присоединение труб к барабанам осуществляется: на вальцовке - соединительных труб между барабанами, верхних концов труб фронтового, заднего экранов; на приварке к ниппелям на барабанах - всех остальных. Водяной объём котла (барабан и экраны) 56 м3, парового пространства 19 м3. Топка имеет Q/Vm = 128 ккал/ м3 час, снабжена двумя шаробарабанными мельницами, четырьмя горелками, и четырьмя мазутными форсунками, размещенными на фронтовой стене. Обмуровка котла - облегченного типа и у топочной камеры состоит из трёх слоёв: шамота 0,5 кирпича, диатома 0,5 кирпича и совелитовых плит 70 мм; в конвективном газоходе из двух слоёв: шамота 0,5 кирпича и диатома 0,5 кирпича; общий вес обмуровки 582 т. Объём топочной камеры 1210 м3.
Циркуляционная система котла состоит из восьми отдельных
контуров по чистому и четырёх по соленому отсекам. Угловые трубы боковых
экранов выделены в самостоятельные контуры. Змеевики горячей части
пароперегревателя разделены по ширине на три пакета; пар проходит параллельно
через два крайних пакета, а затем через средний. Горячая часть перегревателя
выполнена из легированных труб. Входной пакет - их углеродистых труб.
Поверхностный пароохладитель установлен на стороне насыщенного пара. Верхняя
часть экономайзера по ширине агрегата выполнена в две группы, а по высоте - в
один пакет. Нижняя часть экономайзера по ширине имеет одну группу и два пакета
по высоте с односторонним вводом воды. Крепление змеевиков экономайзера
осуществлено на подвесках, что позволило снизить высоту экономайзера и
уменьшить шаги s1 и s2. Нижняя часть воздухоподогревателя
выполнена по высоте из двух кубов.
Рис. 1 Схема компоновки поверхностей нагрева
1. Барабан котла.
. Фестон.
. (КПП II) - Конвективный Пароперегреватель II-й ступени.
. (КПП I) - Конвективный Пароперегреватель I-й ступени.
. (ЭК II) - Экономайзер II-й ступени.
. (ВЗП II) - Воздухоподогреватель II-й ступени.
. (ЭК I) - Экономайзер I-й ступени.
. (ВЗП I) - Воздухоподогреватель I-й ступени.
Уголь Донецкий, марка - Г, класс - Р.
Табл. №1. Исходные данные по топливу.
Наименование
Обозначение
Размерность
Содержание по весу
Углерод
Водород
Кислород
Азот
Сера
Зольность
Влажность
Низшая теплота сгорания При номинальной нагрузке котельный агрегат имеет:
паропроизводительность D=230 т/час;
давление пара за котлоагрегатом Pпп=100 ата;
температура пара за котлоагрегатом tпп=5100
С;
температура питательной воды tпв=2150
С;
температура уходящих газов tух=1560 С;
заданная нагрузка D=0.7*Dном=161 т/ч.
тепловой расчет котельный агрегат
Заданная влажность Коэффициент пересчета: Табл. №2. Пересчет топлива на заданную влажность.
Обозначение
Размерность
Формула
Расчет
Результат
Проверка правильности перерасчета топлива:
Табл. №3. Присосы и избытки воздуха по газоходам
и поверхностям нагрева.
Поверхность нагрева Присос при ДнКоэффициент избытка воздуха при Д= 0,7Д нКоэффициент избытка
воздуха Топка с фестоном
0,07
1,2
0,08
1,2
Пароперегреватель II ст.
0,015
1,215
0,018
1,218
Пароперегреватель I ст.
0,015
1,23
0,018
1,236
Экономайзер II ст.
0,02
1,25
0,024
1,26
Воздухоподогреватель II ст.
0,03
1,28
0,036
1,296
Экономайзер I ст.
0,02
1,3
0,024
1,32
Воздухоподогреватель I ст.
0,03
1,33
0,036
1,356
Теоретический объём воздуха:
0 = 0,0889 (CP + 0,375 SP) +
0,265 HP - 0,033 *ОР = 0,0889 * (54 + 0,375 * 3,1304)
+0,265 * 3,7173 - 0,033 *5,6739 = 5,7011 м3/кг.
Теоретический объем азота:
V Теоретический объем трехатомных газов:
Теоретический объем водяных паров:
Табл. №4. Коэффициенты избытка воздуха, объемы продуктов
сгорания по газоходам
Величина
Размерность
Топка с фестоном
КПП-II
КПП-I
ЭК-II
ВЗП-II
ЭК-I
ВЗП-I
По таблице расчетных характеристик камерных топок с твердым
шлакоудалением при сжигании пылевидного топлива поэтому величину Энтальпию теоретических объемов воздуха где:
Энтальпия 1 м3 влажного воздуха Расчет энтальпий теоретических объемов воздуха и продуктов
сгорания производим при температуре от 100 до 2200 0С через каждые
100 0С. Результаты расчета заносим в таблицу 5.
Затем подсчитываем энтальпии продуктов сгорания при коэффициенте
избытка воздуха за газоходами всех поверхностей нагрева по формуле:
Определяем разность энтальпий двух соседних по вертикали значений
I при одном значении избытка воздуха. Результаты расчета заносим в таблицу 5.
Определим, следует ли нам определять энтальпию золы если выражение в левой части будет меньше или равно шести, то
энтальпию золы Табл. №5. Энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
J, 0С
Vє = 5,867 м3/кг; V (сJ) 100
40,6
31
31,5
36
31,6
41,79
139,8
22,62
204,2
180,1
19,3
200
85,4
62,1
63,8
72,7
63,6
87,92
280,1
45,68
413,7
362,5
40,4
300
133,5
93,6
97,2
110,5
96,2
137,4
422,2
69,44
629,1
548,4
63
400
184,4
125,8
131,6
149,6
129,4
189,8
567,5
94,01
851,4
737,7
86
500
238
158,6
167
189,8
163,4
245
715,5
119,2
1079
931,5
109,5
600
292
192
203
231
198,2
300,6
866,2
145,1
1312
1129
133,8
700
349
226
240
274
234
359,3
1019
172,1
1551
1334
158,2
800
407
261
277
319
270
419
1177
200,4
1797
1539
183,2
900
466
297
315
364
306
479,7
1339
228,7
2048
1744
209
1000
526
333
353
412
343
541,5
1502
258,9
2302
1955
235
1100
587
369
391
460
381
604,3
1664
289
2558
2172
262
1200
649
405
430
509
419
668,1
1827
319,8
2815
2388
288
1300
711
442
469
560
457
732
1994
351,9
3078
2605
325
1400
774
480
508
611
496
796,8
2165
383,9
3346
2827
378
1500
837
517
548
664
535
861,7
2332
417,2
3611
3050
420 900
555
588
717
574
926,5
2504
450,5
3881
3272
448
1700
964
593
628
771
613
992,4
2675
484,5
4152
3494
493
1800
1028
631
668
826
652
1058
2846
519
4424
3717
522
1900
1092
670
709
881
692
1124
3022
553,6
4700
3945
570
2000
1157
708
750
938
732
1191
3194
589,4
4974
4173
600
2100
1222
747
790
994
772
1258
3370
624,6
5253
4401
-
2200
1287
786
832
1051
812
1325
3546
660,4
5531
4629
-
Табл. №6. Энтальпии продуктов сгорания по
газоходам парогенератора. Таблица I - J
J,0С Фестон,
Конвективный пучок
a = 1,2
КПП-2
a = 1,218
КПП-1
a = 1,236
ЭК-2
a = 1,26
ВЗП-2
a = 1,296
ЭК-1
a = 1,32
ВЗП-1
a = 1,356
100
204,2
180,1
240,3
246
243,6
249,3
246,8
252,6
251,1
209,5
257,6
263,5
261,9
267,9
268,4
274,4
200
413,7
362,5
486,3
252,6
492,8
255,9
499,4
259,3
460,6
215,4
521,1
270,4
529,8
274,9
542,9
300
629,1
548,4
738,8
260,1
748,7
263,5
758,6
266,9
676,0
222,3
791,5
278,3
804,7
400
851,4
737,7
998,9
267,2
1012
270,7
1026
274,2
898,3
228,4
1070
500
1079
931,5
1266
271,9
1283
275,4
1300
279,0
1127
232,2
600
1312
1129
1538
279,9
1558
283,6
1579
287,3
1359
700
1551
1334
1817
287
1842
290,6
1866
294,3
800
1797
1539
2104
292,5
2133
296,2
2160
299,9
900
2048
1744
2397
296,5
2429
300,3
2460
1000
2302
1955
2693
298,7
2729
302,6
1100
2558
2172
2992
300,4
3032
1200
2815
2388
3293
306,1
1300
3078
2605
3599
312,8
1400
3346
2827
3912
309,6
1500
3611
3050
4221
314,1
1600
3881
3272
4535
315,7
1700
4152
3494
4851
316,4
1800
4424
3717
5167
322,0
1900
4700
3945
5489
319,8
2000
4974
4173
5809
323,7
2100
5253
4401
6133
324,3
2200
5531
4629
6457
Табл. № 7. Тепловой баланс котельного агрегата.
Наименование
Обозначение
Размерность
Обоснование
Формула
Результат
Тепло, внесенное в котельный агрегат воздухом
Qв. вн
Физическое тепло топлива
iтл.
Тепло, вносимое в котельный агрегат паровым
дутьем
QФ
Располагаемое тепло
QРР
Температура уходящих газов
Jух.
0C
Принята
-
136
Энтальпия уходящих газов
Iух.
Температура холодного воздуха
Jхв.
0C
"Тепловой расчет котельных агрегатов"
Гл.5, п.5 - 03
-
30
Энтальпия холодного воздуха Iхв. Потери тепла с уходящими газами Потери тепла от химического недожога Таблица ХVIIA.
0
Потери тепла от механического недожога Таблица ХVIIA. -1
Потери тепла в окружающую среду
Наименование
Обозначение
Размерность
Обоснование
Формула
Результат
Потери тепла с физическим теплом шлака
Сумма тепловых потерь
å КПД котельного агрегата
hк. а.
%
100 - å Давление перегретого пара за котлом
Рп. п.
Температура перегретого пара
tп. е.
0С
По техническому описанию
-
510
Энтальпия перегретого пара
iп. е
Температура питательной воды
tп. в.
0С
По техописанию 215
Энтальпия питательной воды
iп. в.
Тепло, полезно используемое в котле
Qк. а.
Полный расход топлива
В
Расчетный расход топлива
Вр
Коэффициент сохранения тепла
j
%
Табл. №8. Выбор системы пылеприготовления.
№
Наименование величины
Обозначение
Размерность
Формула или обоснование
Расчёт
Величина
1
Характеристики котельного агрегата:
Производительность
D
т/час
задана
161
Давление первичного пара за котлом
PПП
ати
задана
100
Температура первичного пара за котлом
tПП
єС
задана
510
Расход топлива на котел
BР
т/час
из табл.7
19,8
Температура воздуха за воздухоподогревателем
tГВ
єС
принимаем с последующим уточнением
340
2
Характеристики топлива:
Черногорский
Рабочая влажность
WР
%
задана
10
Выход летучих
VГ
%
таблица I [3]
44
Коэффициент размолоспособности
KЛО
-
таблица 6-18 [2]
1,12
Тонкость пыли
R90
%
таблица 6-18 [2]
26
Теплота сгорания
QНР
Ккал/кг
из табл.2
5132
Теоретический расход воздуха
Vє
мН3/кг
5,701
3
Характеристики системы пылеприготовления
Пылесистема
Схема принята по рис.2.1,
С прямым вдуванием для ШБМ при работе под
разряжением
Мельницы
-
ШБМ Количество мельниц
zМ
шт
-
2
Расчетная производительность одной мельницы
βРМ
т/час
Рис. 3. Эскиз топки.
Таблица №9 Геометрический расчет топки.
№
Наименование величины
Обозначение
Размерность
Формула или обоснование
Расчет
Величина
1
Диаметр трубок и толщина стенки экранных
панелей
dхб
мм
По техническому описанию
76х6
2
Поперечный шаг экранных панелей
S1
По техническому описанию
95
3
Относительный поперечный шаг экранных панелей
S1/d
S1/d
95/76
1,25
4
Поверхность боковой стены
Зона 1
F1
м2
По эскизу
0,5*4,831*7,086
17,11
Зона 2
F2
м2
По эскизу
0,5*0,644*0,322
0,1
Зона 3
F3
м2
По эскизу
0,5*0,356*0,429
0,07
Зона 4
F4
м2
По эскизу
7,086*0,644
4,56
Зона 5
F5
м2
По эскизу
7,086*0,536
3,79
Зона 6
F6
м2
По эскизу
11,489*7,623
87,58
Зона 7
F7
м2
По эскизу
0,5*0,161*2,147
0,172
Зона 8
F8
м2
По эскизу
F7= F8
0,172
Зона 9
F9
м2
По эскизу
4,617*2,147
9,91
5
Площадь боковой стены
Fб
м2
F1+F2+F3+F4+F5+
F6+F7+F8+F9
17,11+0,1+0,07+4,56+3,79+87,58+
+0,172+0,172+9,91
123,4
6
Площадь фронтовой стены
Fфр
м2
По эскизу
(12,670+2,630) *10,440
159,7
7
Площадь задней стены
Fзд
м2
По эскизу
(11,489+2,630) *10,440
147,4
8
Площадь выходного окна
Fок
м2
По эскизу
(5,583+0,751) *10,440
66,1
9
Площадь потолка
Fпот.
По эскизу
7,301*10,400
75,93
10
Площадь стен занятая горелками
Fгор
м2
4* (1/2*а*b)
2* (1/2*1.313*2.569)
6.74
11
Суммарная площадь стен топки
Fст
м2
2Fб+Fфр+Fзд+Fок+ Fпот
2*123,4+159,7+147,4+66,1+75,93
695,93
12
Площадь гладкотрубных экранов
F эст
м2
Fст-Fгор
695,93-6.74
689.19
13
Эффективная толщина излучающего слоя
S
м
3,6 VT/ FСТ
3,6*1210/689.19
6.32
14
Относительный шаг экранов
х
-
номограмма 1а [2]
0,98
15
Лучевоспринимающая поверхность топки
Нл
м2
∑Fэст*Х
689.19*0.98
675.4
16
Степень экранирования топки
Х
-
Нл / F ст
675.4/689.19
0,98
17
Угловой коэффициент экрана
Хэ
Номограмма 1г [3]
0,96
18
Коэффициент загрязнения экрана
ζэ
Таблица 6.2 [3]
0,45
19
Коэффициент тепловой эффективности экранов
Ψэ
Хэ*ξ
0.96*0,45
0,432
20
Угловой коэффициент выходного окна
Х выхэ
-
-
1
21
Коэффициент загрязнения выходного окна
ζвых
ζэ*βω
0,45*0,98
0,441
22
Коэффициент тепловой эффективности выходного
окна
Ψок
Х выхэ*ξвых
1*0,441
0,441
23
Ψср
0.469
Табл. №10. Тепловой расчет топочной камеры.
№
Наименование величины
Обозначение
Размерность
Формула или обоснование
Расчет
Величина
1
Коэффициент избытка воздуха в топке
2
Присос воздуха в систему пылеприготовления
3
Температура горячего воздуха
4 Энтальпия горячего воздуха 5 Тепло, вносимое воздухом в топку (1,2-0,08-0,04) *624,1+ (0,08+0,04) 6 Полезное тепловыделение в топке 5811
7 Теоретическая температура горения 8 hr
м
по эскизу, рис.3
-
5,58
9
Высота топки
HT
м
по эскизу, рис.3
-
17,28
10 Относительная высота расположения ядра факела 0,422
11
Коэффициент
М
-
0,59-0,5*Xт
0,59-0,5*0,422
0,378
12 Температура газов на выходе из топки 1050
13
Энтальпия газов
14
Произведение
15
Средний диаметр золовых частиц
dзл
мкм
по таблице 6-1 (3)
-
13
16
Коэффициент ослабления лучей:
17 трехатомными газами КГ
(мкгс/см2) - 1 ,377
18 золовыми частицами (мкгс/см2) - 1 0,184
19 частицами кокса (мкгс/см2) - 1
по п.6.08 (3),
1
20
Безразмерные величины
X1 X2
-
по п.6.08 (3), по п.6.08 (3),
-
0,5 0,1
21 Оптическая толщина KPS - *6,322,02
22
Степень черноты факела
23
Коэффициент тепловой эффективности экранов
Ψэ
-
табл 9.
-
0,432
Коэффициент тепловой эффективности вых. окна
ΨэВЫХ
-
табл 9.
-
0,441
25 Средний коэффициент тепловой эффективности Ψср 26 Степень черноты топки 0,932
27
Средняя суммарная теплоемкость сгорания
VCСР
28 Температура газов на выходе из топки 1056
29 Энтальпия газов на выходе из топки 2861
30
Количество тепла, воспринятого в топке
QТЛ
ккал/кг
31 Средняя тепловая нагрузка поверхности 85922
32 Теплонапряжение топочного объема 84095
Рис. 4 принципиальная схема пароперегревателя
котла ПК-14.
1 - основной барабан;
- сепарационный барабан;
- поверхностный пароохладитель;
- паросборный коллектор;
Рис. 5 Схема водопарового тракта.
Табл. №11. Конструктивный расчет ТВП 2 ст.
№ п/п
Наименование
Величина
Размерность
Формула или обоснование
Расчёт
Ответ
1
Диаметр и толщина труб
d/б
мм
По тех. описанию
40х1,5
2
Поперечный шаг
S1
мм
По тех. описанию
60
3
Относительный поперечный шаг
σ1
S1/d
60/40
1,5
4
Продольный шаг
S2
мм
42
5
Относительный продольный шаг
σ2
S2/d
42/40
1,05
6
Тип пучка
шахматный
7
Характер омывания
поперечный
8
Глубина газохода
b
м
По чертежу
3,864
9
Ширина газохода
a
м
По чертежу
10,38
10
Число труб в ряду по ширине конвективной шахты
Z1
шт
По чертежу
-
110
11
Число рядов труб по глубине конвективной шахты
Z 2
шт
По чертежу
-
48
12
Число параллельно включенных труб по газам
Z
шт
Z1*Z2*2
110*48*2
10560
13
Высота труб
h
м
см. рис.6
4,295
14
Число ходов воздуха
Zход
см. рис.6
1
15
Поверхность нагрева
Н
м2
π*d*Z*h*Zход
3,14*0,04*10560*4,295*1
5696
16
Площадь сечения для прохода газов
Fг
м2
(π*dвн^2/4) *Z
(3,14*0,037^2/4) *10560
11,3
17
Площадь для прохода воздуха
fв
м2
а*h-d*Z1*h
10,38*4.295-0,04*110*4.295
15,1
Рис. 6. Эскиз ТВП 2 ступени.
Табл. №12. Конструктивный расчет ТВП 1 ст.
№ п/п
Наименование
Величина
Размерность
Формула или обоснование
Расчёт
Ответ
1
Диаметр и толщина труб
d/б
мм
По тех. описанию
40х1,5
2
Поперечный шаг
S1
мм
По тех. описанию
60
3
Относительный поперечный шаг
σ1
S1/d
60/40
1,5
4
Продольный шаг
S2
мм
42
5
Относительный продольный шаг
σ2
S2/d
42/40
1,05
6
Тип пучка
шахматный
7
Характер омывания
поперечный
8
Глубина газохода
b
м
По чертежу
3,864
9
Ширина газохода
a
м
По чертежу
10,38
10
Число труб в ряду по ширине конвективной шахты
Z1
шт
По чертежу
110
11
Число рядов труб по глубине конвективной шахты
Z 2
шт
По чертежу
48
12
Число параллельно включенных труб по газам
Z
шт
Z1*Z2
123*84
10560
13
Высота труб
h
м
см. рис.7
3,745
14
Число ходов воздуха
Zход
см. рис.7
2
15
Поверхность нагрева
Н
м2
π*d*Z*h*Zход
3,14*0,04*10560*3,745*2
9934
16
Площадь сечения для прохода газов
Fг
м2 (3,14*0,037^2/4) *10560
11,2
17
Площадь для прохода воздуха
fв
м2
а*h-d*Z1*h
10,38*3,864-0,04*110*3,745
21,2
Рис. 7. Эскиз ТВП 1 ступени.
Табл. №13. Конструктивные характеристики фестона.
№ п/п
Наименование
Величина
Размерность
Формула или обоснование
Расчёт
Ответ
1
Диаметр трубок и толщина стенки
dхб
мм
по чертежу
76х6
2
Поперечный шаг
S1
мм
принято
300,00
3
Продольный шаг
S2
мм
принято
200,00
4
Относительный поперечный шаг
б1
-
S1/d
300/76
3,95
5
Относительный продольный шаг
б2
-
S2/d
200/76
2,63
6
Тип пучка
-
-
шахматный
7
Число трубок в ряду
Z1
шт
по чертежу
28,00
8
Число рядов
Z2
шт
по чертежу
4,00
10
Число Z
øò
Z1 * Z2
28*4
112
11
Óãëîâîé
êîýô. ïó÷êà
Õïó÷
Íîìîãðàììà
1ã [2]
0,82
12
Âûñîòà ãàçîõîäà
hãî
ì
ðèñ.8
4,77
13
Øèðèíà ãàçîõîäà
á
ì
ðèñ.8
10,388
15
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ãàçîâ
Fã
ì2
hãî* (á-z1*d)
4,77* (10,388-28*0,076),
39,4
16
Ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà ôåñòîíà
HÔ
ì2
π*d*Z*hãî
3,14*0,076*112*4,77
128
17
Ëó÷åâîñïðèíèìàþùàÿ
ïîâåðõíîñòü
Hëô
ì2
á*b*Õïó÷
10,388*4,77*0,82
41
18
Ðàñ÷¸òíàÿ
ïîâåðõíîñòü
ôåñòîíà
Hð
ì2
Hô-Hëô
128-41
87
19
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçë.
ñëîÿ
S
ì
0,9*d* ( (4/π)
* ( (S1*S2)
/d^2) - 1)
0,9*0,076* ( (4/3,14) * ( (0,3*0,2) /0,076^2) -
1)
0,836
20
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ðàáî÷åãî
òåëà
fï
ì2
π*dâí2*Z/4
3,14*0,064^2*112/4
0,360
Ðèñ. 8 Ýñêèç
Ôåñòîíà.
Òàáë. ¹ 14. Êîíñòðóêòèâíûé
ðàñ÷åò âîäÿíîãî
ýêîíîìàéçåðà
2ñò.
¹ ï/ï
Íàèìåíîâàíèå
Âåëè÷èíà
Ðàçìåðíîñòü
Ôîðìóëà
èëè îáîñíîâàíèå
Ðàñ÷¸ò
Îòâåò
1
Äèàìåòð
è òîëùèíà òðóá
d/á
ìì
Ïî òåõ. îïèñàíèþ
38õ4,5
2
Òèï ïó÷êà
-
-
øàõìàòíûé
3
Õàðàêòåð
îìûâàíèÿ
ïîïåðå÷íîå
4
Øèðèíà êîíâåêòèâíîé
øàõòû
à
ì
Ðèñ.9
10,38
5
Ãëóáèíà
êîíâåêòèâíîé
øàõòû
b
ì
Ðèñ.9
3,99
6
Âûñîòà ïàêåòà
hýê
ì
Ðèñ.9
1,475
7
Ïîïåðå÷íûé
øàã
S1
ìì
Ðèñ.9
81
8
Îòíîñèò.
ïîïåðå÷íûé øàã
σ1
S1/d
80/38
2,1
9
Ïðîäîëüíûé
øàã
S2
ìì
Ðèñ.9
48
10
Îòíîñèò.
ïðîäîëüíûé øàã
σ2
S2/d
48/38
1,26
11
×èñëî òðóá
â ðÿäó
Z1
øò
ïî ÷åðòåæó
-
32
12
×èñëî ðÿäîâ
Z 2
øò
ïî ÷åðòåæó
-
20
13
×èñëî ïîëîâèí
Z ñ
øò
ïî ÷åðòåæó
-
2
14
×èñëî ׀׀ âêëþ÷åííûõ
òðóá
Z
øò
Z1*Z2*Zñ
48*1*2
1280
15
Ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà
Í
ì2
π*d*Z* hýê
3,14*0,038*1280*1,475*4
901
16
Ïëîùàäü
ñå÷åíèÿ äëÿ ïðîõîäà
ãàçîâ
Fã
ì2
à*b-z1* hýê
*d
(10,38*3,99) - 32*1,475*0,038*4
39,2
17
Ïëîùàäü
äëÿ ïðîõîäà ðàáî÷åãî
òåëà
fâ
ì2
π*dâí2*Z1/4*2
3,14*0,029^2*32/4*2
0,04
18
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçëó÷àþùåãî
ñëîÿ.
S
ì
0,9*dí* ( (4/π) * ( (S1*S2) /dí2) - 1)
0,9*0,038 ( (4/3,14) * ( (0,081*0,048)
/0,038^2) - 1
0,08
Ðèñ. 9 Ýñêèç
Ýêîíîìàéçåðà
2-é ñòóïåíè.
Òàáë. ¹15. Êîíñòðóêòèâíûé
ðàñ÷åò âîäÿíîãî
ýêîíîìàéçåðà
I ñò.
¹ ï/ï
Íàèìåíîâàíèå
Âåëè÷èíà
Ðàçìåðíîñòü
Ôîðìóëà
èëè îáîñíîâàíèå
Ðàñ÷¸ò
Îòâåò
1
Äèàìåòð
è òîëùèíà òðóá
d/á
ìì
Ïî òåõ. îïèñàíèþ
38õ4,5
2
Òèï ïó÷êà
-
-
øàõìàòíûé
3
Õàðàêòåð
îìûâàíèÿ
ïîïåðå÷íîå
4
Äëèíà êîíâåêòèâíîé
øàõòû
à
ì
Ðèñ.7
10,38
5
Øèðèíà êîíâåêòèâíîé
øàõòû
b
ì
Ðèñ.7
3,91
6
Âûñîòà ïàêåòà
hýê
ì
Ðèñ.7
3,925
7
Ïîïåðå÷íûé
øàã
S1
ìì
Ðèñ.7
95
8
Îòíîñèòåëüíûé
ïîïåðå÷íûé øàã
σ1
S1/d
95/38
2,5
9
Ïðîäîëüíûé
øàã
S2 Ðèñ.7
41
10
Îòíîñèòåëüíûé
ïðîäîëüíûé øàã
σ2
S2/d
41/38
1,07
11
×èñëî òðóá
â ðÿäó
Z1
øò
ïî ÷åðòåæó
-
32
12
×èñëî ðÿäîâ
Z 2
øò
ïî ÷åðòåæó
-
40
13
×èñëî ïîëîâèí
Z ñ
øò
ïî ÷åðòåæó
-
1
14
×èñëî ׀׀ âêëþ÷åííûõ
òðóá
Z
øò
Z1*Z2*Zñ
32*40*1
1280
15
Ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà
Í
ì2
π*d*Z* hýê
3,14*0,038*1280*3,925*4
2397
16
Ïëîùàäü
ñå÷åíèÿ äëÿ ïðîõîäà
ãàçîâ
Fã
ì2
à*b-z1* hýê
*d
(10,38*3,91) - 32*3,925*0,038*4
221
17
Ïëîùàäü
äëÿ ïðîõîäà ðàáî÷åãî
òåëà
fâ
ì2
π*dâí2*Z/4
3,14*0,029^2*32/4*2
0,04
18
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçëó÷àþùåãî
ñëîÿ.
S
ì
0,9*dí* ( (4/π) * ( (S1*S2) /dí2) - 1)
0,9*0,038 ( (4/3,14) * ( (4*0,095*0,041)
/0,038^2) - 1
0,08
Ðèñ. 10 Ýñêèç
Ýêîíîìàéçåðà
1-é ñòóïåíè.
Òàáë. ¹16. Êîíñòðóêòèâíûå
õàðàêòåðèñòèêè
2-îé ñòóïåíè ÊÏÏ.
¹ ï/ï
Íàèìåíîâàíèå
Âåëè÷èíà
Ðàçìåðíîñòü
Ôîðìóëà
èëè îáîñíîâàíèå
Ðàñ÷¸ò
Îòâåò
1
Äèàìåòð
òðóáîê è òîëùèíà
ñòåíêè òðóáêè
dõá
ìì
Ïî òåõíè÷åñêîìó
îïèñàíèþ
42õ5
2
Òèï ïó÷êà
-
-
êîðèäîðíûé
3
Òèï äâèæåíèÿ
ñðåä
ïðÿìîòîê
4
Âûñîòà ãàçîõîäà
a
ì
Ïî ÷åðòåæó
5,5
5
Øèðèíà ãàçîõîäà
b
ì
Ïî ÷åðòåæó
10,2
6
Ãëóáèíà
ãàçîõîäà
c
ì
Ïî ÷åðòåæó
1,735
7
Ñðåäíÿÿ äëèíà
òðóá
L
ì
Ïî ÷åðòåæó
5,2
8
Ïîïåðå÷íûé
øàã
S1
ìì
Ïî ýñêèçó
95
9
Ïðîäîëüíûé
øàã
S2
ìì
Ïî ýñêèçó
155
10
Îòíîñèòåëüíûé
ïîïåðå÷íûé øàã
á1
-
S1/d
95/42
2,3
11
Îòíîñèòåëüíûé
ïðîäîëüíûé øàã
á2
-
S2/d
155/42
3,7
12
Êîëè÷åñòâî
òðóá ïî øèðèíå
z1
øò
Ïî ÷åðòåæó
-
106
13
Êîëè÷åñòâî
òðóá ïî ãëóáèíå
z2
øò
Ïî ÷åðòåæó
-
10
14
Îáùåå ÷èñëî
òðóá
z
øò
z1*z2
106*10
1084
15
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ãàçîâ
Fã
ì2
a* (b-z1*dí)
5,5* (10,2-106*0,042)
30
16
Îáùàÿ ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà
H
ì2
π*d*L*Z
3,14*0,042*5,2*1084
744
17
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçë.
ñëîÿ
S
ì
0.9*d* ( (4*S1*S2) / (π*d2) - 1)
0,9*0,042* ( (4*0,095*0,155) / (3,14*0,042^2) -
1)
0,36
18
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ðàáî÷åãî
òåëà
fï
ì2
π*dâí2*Z1/4
3,14*0,032^2*106/4
0,09
Ðèñ. 11 Ýñêèç
ÊÏÏ 2-é ñòóïåíè
Òàáë. ¹17. Êîíñòðóêòèâíûå
õàðàêòåðèñòèêè
1-îé ñòóïåíè ÊÏÏ
¹ ï/ï
Íàèìåíîâàíèå
Âåëè÷èíà
Ðàçìåðíîñòü
Ôîðìóëà
èëè îáîñíîâàíèå
Ðàñ÷¸ò
Îòâåò
1
Äèàìåòð
òðóáîê è òîëùèíà
ñòåíêè òðóáêè
dõá
ìì
Ïî òåõíè÷åñêîìó
îïèñàíèþ
38õ4,5
2
Òèï ïó÷êà
-
-
êîðèäîðíûé
3
Òèï äâèæåíèÿ
ñðåä
ïðîòèâîòîê
4
Âûñîòà ãàçîõîäà
a
ì
Ïî ÷åðòåæó
3,4
5
Øèðèíà ãàçîõîäà
b
ì
Ïî ÷åðòåæó
10,2
6
Ãëóáèíà
ãàçîõîäà
c
ì
Ïî ÷åðòåæó
1,071
7
Ñðåäíÿÿ äëèíà
òðóá
L
ì
Ïî ÷åðòåæó
3,4
8
Ïîïåðå÷íûé
øàã
S1
ìì
Ïî ÷åðòåæó
95
9
Ïðîäîëüíûé
øàã
S2
ìì
Ïî ÷åðòåæó
71,7
10
Îòíîñèòåëüíûé
ïîïåðå÷íûé øàã
á1
-
S1/d
95/38
2,5
11
Îòíîñèòåëüíûé
ïðîäîëüíûé øàã
á2
-
S2/d
71,7/38
1,9
12
Êîëè÷åñòâî
òðóá ïî øèðèíå
z1
øò
Ïî ÷åðòåæó
-
106
13
Êîëè÷åñòâî
òðóá ïî ãëóáèíå
z2
øò
Ïî ÷åðòåæó
-
14
14
Îáùåå ÷èñëî
òðóá
z
øò
z1*z2
106*14
1482
15
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ãàçîâ
Fã
ì2
a* (b-z1*dí)
3,4* (10,2-106*0,038)
20,9
16
Îáùàÿ ïîâåðõíîñòü
íàãðåâà
H
ì2
π*d*L*Z
3,14*0,038*3,4*1482
601
17
Ýôôåêòèâíàÿ
òîëùèíà èçë.
ñëîÿ
S
ì
0.9*d* ( (4*S1*S2) / (π*d2) - 1)
0,9*0,038* ( (4*0,095*0,0717) / (3,14*0,038^2)
- 1)
0,171
18
Ñå÷åíèå
äëÿ ïðîõîäà ðàáî÷åãî
òåëà
fï
ì2
π*dâí2*Z1/4
3,14*0,029^2*106/4
0,07
Ðèñ. 12 Ýñêèç
ÊÏÏ 1-é ñòóïåíè.
Ðàçìåùåíî
íà Allbest.ru
%55,2
%3,8
%5,8
%1
%3,2
%23
%8
Ккал/кг5260
3. Исходные
данные по котлоагрегату
4. Пересчет
составляющих топлива на рабочие массы и заданную влажность
= 10 %
%![]()
54
%![]()
3,7173
%![]()
5,6739
%![]()
0,9782
%![]()
3,1304
%![]()
22,5
Ккал/кг![]()
![]()
5132
+
+
+
+
+
+
= 10+22,5+54 +3,7173+5,6739 +0,9782+3,1304 =100% (верно).
Присос
н
5.
Теоретический объём воздуха и продуктов сгорания
= 0,79*V0 + 0,8*NP/100
= 0,79 * 5,7011 + 0,8*0,9782/100 = 4,5117 м3/кг.
= 1,866* (CP + 0,375* SРор + к)
/100 = 1,866 * (54 + 0,375 * 3,1304) /100 = 1,0295 м3/кг.
= 0,111*HP + 0,0124*WP + 0,0161*V0
= 0,111*3,7173 + 0,0124*10 + 0,0161 * 5,7011= 0,6284 м3/кг.
;
;
;
;
-1,21,2181,2361,261,2961,321,356
-1,21,
2091,2271,2481,2781,3081,338
=
+ 0,0161 (
-1)
м3/
кг0,64670,64840,650,65220,65550,65770,661
+
+ (
-1)
м3/
кг7,3097,4127,5157,6517,8577,9948, 199
-0,14080,13880,13690,13450,13100,12870,1255
-0,08590,08470,08360,08210,07990,07860,0766
-0,22680,22360,22060,21660,2110,
20740, 2022
=1-
+ 1,306![]()
-9,7099,8439,97710,1510,4210,610,87
=
-0,0220,02170,02140,0210,02050,02010,0196
= 0,95.
£ 6;
= 4,16<6,
можно не учитывать.
6. Энтальпия
воздуха и продуктов сгорания
и продуктов сгорания
определяем по формулам:
,
- энтальпия трехатомных газов
- энтальпия теоретического объема азота
- энтальпия объема водяных паров
- энтальпия золы
, углекислого газа
, азота
, водяных паров
и энтальпия 1 кг золы
определяются по таблице XIII.
по формуле:
не учитываем:
= 4,16 < 6
= 4,646 м3/кг;
V
= 0,6405 м3/кг;
V
= 1,087 м3/кг;
АР = 16,40 %.
(сJ)
(сJ)
(сJ)
(сJ) в![]()
![]()
![]()
![]()
(сJ) зл
![]()
Топка
D![]()
D![]()
D![]()
D![]()
D![]()
D![]()
D
b/* [
-0
![]()
-0
GФ* (Iф
- 600) -0
Qнр
+ Qв. вн + iтл. + Qф - QкQРР
= QРН5132
Таблица I-J-367,2
Таблица I-J-55,6
%
5,62
%"Тепловой расчет котельных
агрегатов".
%"Тепловой расчет котельных
агрегатов".
%"Тепловой расчет
котельных агрегатов" Гл.5, п.5 - 10. -0,742
% ![]()
0,02
%
+
+
+
+
5,62 + 0 +1 + 0,742 +
0,027,4
100 - 7,492,5
Задано в техническом
описании-100
По таблицам
"Теплофизические свойства воды и водяного пара"-812,6
По таблицам
"Теплофизические свойства воды и водяного пара"-221
![]()
![]()
95
![]()
![]()
20025
![]()
![]()
19825
![]()
0,992
![]()
13,87
-табл. 3-1,2
-Табл. XVI-0,04
![]()
Принимается. -340
Ккал/кгI-
- таблица624,1
Ккал/кг
55,6680,7
Ккал/кг
5132
+680,7
![]()
I-
- таблица2000
![]()
![]()
Принимаем с последующим уточнением-
Ккал/кгI-
- таблица-2843
![]()
![]()
![]()
1,43
![]()

(0,377*0,226+0,184+1*0,5*0,1) *1*
-![]()
0,866
0,469
![]()
![]()
![]()
3,228
![]()

ккал/кгтаблица 6
![]()
2927
Ккал/
час![]()
Ккал/
час