Поверочно-конструкторский тепловой расчет парового котла БКЗ-75-39 БФ

температура газов в объёме камеры, А=0,4 – при сжигании каменных углей.

.

Коэффициент загрязнения:

,

 – исходный  коэффициент загрязнения, зависящий от скорости газов и относительного продольного шага труб [4, рис 1.2];

– поправка на диаметр[4, рис 1.2];

– поправка на фракционный состав золы;

– поправка на эксплуатационные условия [4, табл.1.1.].

.

9.2.5. Температурный напор экономайзера:

, где ,

.

9.2.6. Расчётная поверхность нагрева экономайзера:

.

Неувязка между расчётной и исходной поверхностью:

.

Так как неувязка составляет более 2%, вносим следующие конструктивные изменения. Определим длину змеевика:

,

Результаты расчёта являются основой для корректировки его конструкции и определения высоты газохода, необходимой для размещения поверхности. При изменении поверхности экономайзера необходимо иметь в виду, что для удобства эксплуатации его входной и выходной коллекторы размещают на одной стороне газохода. Поскольку к каждому коллектору подсоединены два ряда труб (в сдвоенной петле 4 ряда), для выполнения этого условия конструктивное число рядов  должно быть кратно 4.

Высота пакета водяного экономайзера:

.

Экономайзер формируем из одного пакета.

9.3. Расчет воздушного подогревателя.

9.3.1. По чертежам парового котла составляем компоновку и эскиз трубного пучка воздухоподогревателя в двух проекциях и указываем конструктивные размеры поверхностей.

9.3.2. По чертежам и эскизу составляем таблицу, куда заносим конструктивные размеры воздухоподогревателя. Общее число труб, включенных параллельно по газу:

, где  - число рядов труб секции по ходу воздуха,  - число секций в воздухоподогревателе.

Площадь живого сечения для прохода газов:

.

Площадь живого сечения для прохода воздуха:

, где  ,здесь m=4-число секций по ширине воздухоподогревателя;  - число труб в ряду в одной секции. Примем b=6,6м

Поверхность нагрева воздухоподогревателя:

, где  - средний диаметр трубы воздухоподогревателя,  - высота (длина) трубы воздухоподогревателя, z – общее число труб.

Табл. 9.3 Конструктивные размеры воздухоподогревателя

Наименование величины	Обозначение	Единица	Величина
Наружный диаметр труб		м	0,04
Внутренний диаметр труб		м	0,037
Число труб в ряду (поперёк движения воздуха)		шт.	100
Число рядов труб по ходу воздуха		шт.	36
Поперечный шаг труб		м	0,064
Продольный шаг труб		м	0,044
Относительный поперечный шаг		-	1,6
Относительный продольный шаг		-	1,1
Число труб, включенных параллельно по газам		шт.	3600
Площадь живого сечения для прохода газов		м2	3,87
Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха		м	6,6
Высота одного хода по воздуху		м	2
Площадь живого сечения для прохода воздуха		м2	5,2
Поверхность нагрева воздухоподогревателя		м2	3481,6

Трубчатые воздухоподогреватели выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы (продольное омывание, ), а воздух омывает шахматно расположенный пучок снаружи, омывание поперечное. Взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током.

9.3.3. Составляем таблицу исходных данных для теплового расчёта воздухоподогревателя.

Табл. 9.4

Наименование величины	Обозначение	Единица	Величина
Температура газов до воздухоподогревателя			313,8
Температура газов за воздухоподогревателем			130
Температура воздуха до воздухоподогревателя			30
Температура воздуха после воздухоподогревателя			280
Объём газов при среднем коэффициенте избытка воздуха			6,639
Теоретический объём воздуха			4,79
Отношение объёма за воздухоподогревателем к теоретически необходимому		-	1,06
Отношение объёма рециркулирующего воздуха к теоретически необходимому		-	0
Объёмная доля водяных паров		-	0,0964
Тепловосприятие воздухоподогревателя по балансу			413,11

Скорость газов:

, где  - средняя температура газа для рассчитываемой поверхности.

По условиям загрязнения поверхности отложениями, минимальная скорость газов равна 8 м/с. Оптимальное значение .

Скорость воздуха:

где.

Оптимальной скоростью для воздуха является скорость равная (0,5-0,6)W_г=5,35-6,42. Определенная скорость W_в входит в этот диапазон, следовательно условие выполнено.

9.3.4. Определим коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя. При сжигании всех видов топлива коэффициент теплопередачи для трубчатых воздухоподогревателей:

;

где =1,0  - коэффициент использования поверхности нагрева.

Для воздушного подогревателя средняя температура излучающей газовой среды менее 350 ⁰С, а толщина излучающего слоя равна внутреннему диаметру труб, то есть очень мала, и величиной  можно пренебречь, поэтому для воздухоподогревателя .

, где  - коэффициент теплоотдачи конвекцией, зависящей от скорости газов и эквивалентного диаметра, определённый по номограмме 14 [4];

=1,02 – поправка на физические свойства газового потока;

=1,0 – поправка на длину трубы.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху определим по номограмме13 [4]: , поправка на физические свойства среды =1,03, на компоновку трубного пучка =1,01.

,

.

9.3.5. Определим температурный напор для воздухоподогревателя. Для этого определим его больший и меньший температурный напор:

Температурный напор определяем по формуле:

,                                                                                                  

где – коэффициент пересчета от противоточной к более сложной, определяемый по номограмме 31 [4] по безразмерным параметрам:

.                                                            .

Температурный напор определяем как среднелогарифмическую разность температур:

                                                                                           

Температурный напор:

.

9.3.6. Определим расчётную поверхность воздухоподогревателя по уровню теплопередачи:

Расчётная поверхность воздухоподогревателя не должна отличатся