lсрэ - средняя освещенная длина трубы экрана;
Фронтовой экран:
lсрф.экр. - lэф. = l5-6 - измеряются в соответствии с рисунком 7.3. МУ КП;
Задний экран топки:
lт.ср.э.з. = lт.э.з. = l1-2 + l2-3 + l3-4, мм; (2.5.1)
где l1-2 , l2-3 , l3-4 измеряются в соответствии с рисунком 7.3. МУ КП;
lт.ср.э.з. = lт.э.з. = 240 + 400 + 100 = 740 мм.;
Задний экран камеры догорания:
lк.д.э.з. = l5-6 + l6-7, мм; (2.5.2)
где l5-6, l6-7 измеряются в соответствии с рисунком 7.1., разрез С-С МУ КП;
lк.д.э.з. = 240 + 340 = 580 мм;
Боковой экран:
lср.э.б. = lэ.б. = l1-2 + l2-3 + l3-4, мм; (2.5.3)
где l1-2 , l2-3 , l3-4 измеряются в соответствии с рисунком 7.6. МУ КП;
lср.э.б. = lэ.б. = 520 + 160 + 460 = 1140 мм;
Выходное окно топочной камеры, не закрытое трубами экрана:
lв.о. = h6 , мм. - измеряется в соответствии с рисунком 7.2., разрез А-А МУ КП;
lв.о. = 180 мм;
Таблица 2.5.2 Лучевоспринимающая поверхность экрана:
|
Наименование, условное обозначение, единицы измерения величин |
Величина |
|
|
1. Площадь стен топки Fст , м2 |
110 |
|
|
2. Лучевоспринимающая поверхность топочной камеры Нл , м2 |
4,32 |
|
|
3. Высота топочной камеры hт.к. , м. |
0,64 |
|
|
4. Высота расположения горелок hг. , м. |
0,24 |
|
|
5. Относительная высота расположения горелок хг. |
0,43 |
|
|
6. Активный объем топочной камеры Vт.к. , м3 |
60 |
|
|
7. Степень экранирования топочной камеры ч |
0,039 |
|
|
8. Эффективная толщина излучающего слоя s, м. |
4,9 |
Лучевоспринимающая поверхность топочной камеры:
Нл = Нэ.ф. + Нтэ.з. + Нк.д.э.з. + 2Нэ.б. + Нв.о., м2; (2.5.4)
Нэ = Fпп + х, м2; (2.5.5)
Нэ.ф. = 0,78 * 0,64 = 0,5 м2;
Нтэ.з. = 3,84 * 0,78 = 3 м2;
Нк.д.э.з. = 0,52 * 0,78 = 0,41 м2;
Нэ.б. = 0,5 * 0,78 = 0,39 м2;
Нв.о. = 0,018 * 1 = 0,018 м2;
Нл = 0,5 + 3 + 0,41 + 0,39 + 0,018 = 4,32 м2;
Относительная высота расположения горелок:
хг = hr = 0,24 = 0,38м; (2.5.6)
hт.к. 0,64
Активный объем топочной камеры:
Vт.к. = Fб.ст. b = 44 * 2,73 = 60 м3; (2.5.7)
где Fб.ст. - площадь боковых стен, м2;
b - ширина топки, м.;
Степень экранирования топочной камеры:
ч = Нл = 4,32 = 0,039; (2.5.8)
Fст. 110
где Нл - лучевоспринимающая поверхность котла, м2;
Fст. - площадь стен топочной камеры, м2;
Эффективная толщина излучающего слоя в топке:
S = 3,6 Vт.к. = 3,6 * 60 = 4,9 ; (2.5.9)
Fст. 44
2.6.1 Расчет теплообмена в топочной камере
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:
kг = 7,8 +16 rн2о - 1 * 1 - 0,37 * Т''т = 7,8 + 16 * 0,11 - 1 * 1 - 0,37 * 1000 =3,16 vРпs 1000 3,16 v0,24 * 0,1 * 4,9 1000= 7,56 (2.6.1)
Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами:
kс = 0,3 (2 - бт)(1,6 * Т''т - 0,5) Ср ; (2.6.2)1000 Нр
kс = 0,3 * (2 - 1,05)(1,6 * 1000 - 0,5) 10 = 0,1121000 28
где Ср , Нр - содержание углерода и водорода в рабочей массе жидкого топлива;
Коэффициент ослабления лучей:
k = kгrп + kс ; (2.6.3)
где rп - суммарная объемная доля трехатомных газов;
kг - коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;
kс - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами;
k = 7,56 * 0,24 + 0,112 = 2
Теплота вносимая в топку воздухом:
Qв = бт * I0х.в. = 1,05 + 406 = 426,3 кДж/кг; (2.6.4)
Полезное тепловыделениев топке:
Qт = Qр 100 - q3 + Qв = 38811 * 100 * 0,5 + 426,3 = 39043 кДж/м3; (2.6.5)100 100
Степень черноты факела:
Размещено на http: //www. allbest. ru/
(2.6.6)
где m - коэффициент, характеризующий долю топочного объема, заполненного
светящейся частью факела;
аг - степень черноты светящейся части факела и несвитящихся трехатомных
газов, какой обладал бы факел при заполнении всей топки
соответственно только светящимся пламенем или несветящимися
трехатомными газами;
асв = 1 - е- (kгrп + kс)ps (2.6.7)
асв = 1 - е- (4,1 * 0,1 * 0,4) = 1 - 1 = 1,56;- 1,8
аг = 1 - е- kг * rп * ps (2.6.8)
аг = 1 - е- 16,53 * 0,24 * 0,1 * 0,4 = 1 - 1 = 1,54;- 1,85
Степень черноты при сжигании жидкого топлива:
Размещено на http: //www. allbest. ru/
(2.6.9)
Степень черноты факела:
Размещено на http: //www. allbest. ru/
= 0,55 * 1,56 + (1 - 0,55) * 1,54 = (2.6.10)= 0,86 + 0,69 = 1,55;
ат = 1,55 = 1,55 = 1,14; (2.6.11)
1,55 + (1 - 1,55) * 0,43 1,55 - 0,19
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания на 1 кг жидкого топлива:
(Vс)ср. = Qт - I''т = 39043 - 18668 = 21,6; (2.6.12)
Та - Т''т 1940 - 1000
где Та - теоритическая температура горения;
Т''т - температура (абсолютная) на выходе из топки
I''т - энтальпия продуктов сгорания;
Qт - полезное тепловыделение в топке;
2.6.2 Расчет топки (поверочный)
Действительная температура на выходе из топки (0С):
=9000С
2.7 Конструктивный тепловой расчет пароперегревателя котла
Таблица 2.7.1 Геометрические характеристики пароперегревателя.
|
Наименование, условное обозначение, единицы измерения величин |
Величина |
|
|
1. Наружный диаметр труб dн , мм. |
51 х 2,5 |
|
|
2. Внутренний диаметр труб dвн , мм. |
46 |
|
|
3. Поперечный шаг труб s1 , мм. |
102 |
|
|
4. Продольный шаг труб s2 , мм. |
80 |
|
|
5. Относительный поперечный шаг труб у1 |
4 |
|
|
6. Относительный продольный шаг труб у2 |
1,57 |
|
|
7. Количество труб (петель) в ряду (поперек оси барабана) n, шт. |
2 |
|
|
8. Количество рядов труб (вдоль оси барабана) z , шт. |
6 |
|
|
9. Глубина газохода для размещения п/п Lпе , м. |
0,612 |
|
|
10. Средняя освещенная длина трубы (петли) lсртр , мм. |
3,10 |
|
|
11. Поверхность нагрева одного ряда Нр , м2 |
0,020 |
|
|
12. Конвективная поверхность нагрева пароперегревателя Нпе , м2 |
0,12 |
dн - наружный диаметр труб пароперегревателя, мм., для котлов до 25 т/ч -51 х 2,5 мм.;
dвн = dн - 2д = 51 - 2 * 2,5 = 46 мм; (2.7.1)
s1 = 2dн = 2 * 51 = 102 мм; (2.7.2)
s2 = 80 мм; (2.7.3)
у1 = s1 / dн = 102 / 51 = 2; (2.7.3)
у2 = s2 / dн = 80 / 51 = 1,57; (2.7.4)
n = 4 шт; (2.7.5)
Средняя температура пара в пароперегревателе:
tср = tпе + ts = 225 + 190,5 = 2070С; (2.7.6)
где tпе - температура перегретого пара;
ts = tн.п.0С - температура насыщенного пара;
Средний удельный объем перегретого пара н, м3/кг:
Vпе = Dпе н, м3/с = 5,56 * 0,1700 = 0,94 м3/кг; (2.7.7)
при Рпе = 1,25 МПа;
н = 0,1700 м3/кг;
где
Dпе = D - паропроизводительность котла = 5,56 кг/с;
н - средний удельный объем перегретого пара, м3/кг;
Сечение для прохода пара в п/п:
f = Vпе = 0,94 = 0,047 м2; (2.7.8)wпе 20
где wпе - скорость пара в п/п, м/с;
Число рядов труб п/п:
Z = 4f * 106 = 4 * 0,047 * 106 = 6 шт; (2.7.9)рd2внn 3,14 * 462 * 2
Необходимая глубина газохода для размещения пароперегревателя:
Lпе = s2 z * 10 -3 = 102 * 6 * 10 -3 = 0,612 м; (2.7.10)
Поверхность нагрева одного ряда:
Нр = рdнlсртрn * 10 -6 = 3,14 * 51 * 3,10 * 4 * 10-6 = 0,020 м2; (2.7.11)
Конвективная поверхность нагрева п/п:
Нпе = Нр z = 0,020 * 6 = 0,12 м2; (2.7.12)
Заключение
Я изучил конструкцию парогенератора ДКВР 20 - 13 и произвел краткое описание котла. Соглано продольного и поперечного чертежа котла заданного типа, произвел расчет теплообмена в топочной камере и конструктивный тепловой расчет пароперегревателя. Произвел расчет теплового баланса котла и определил расход топлива.
Делягин Г.Н. и др. Теплогенерирующие установки. - М.: Стройиздат, 1986. - 559 с.
Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. - Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 280 с.
Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1973. - 248 с.
Роддатис К.Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. /Под ред. К.Ф. Роддатиса. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.
Котлы малой и средней мощности и топочные устройства. Отраслевой каталог. - М, НИИИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1987. - 208 с.
«Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод)». Энергия Москва 1973.
Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод) / Под редакцией С.И. Мочана - «Энергия», Ленинград, 1977