Расчёт водного экономайзера

С использованием ранее выполненых расчётов для теплового расчёта экономайзера составляют таблицу исходных данных:

Наименование величин	Обознение	Размерность	Величина
Температура газов до экономайзера	uпе²	0С	601,52
Температура газов за экономайзером	uэк²	0С	301,865
Температура питательной воды	Tпв	0С	140
Давление пит. воды перед экономайзером	Р¢эк	кгс/см2	48,6
Энтальпия питательной воды	iпв	ккал/кг	141,3
Тепловосприятие по балансу	Qбэк	ккал/кг	1310,63
Объёмы газов при среднем избытке воздуха	Vг	м3/кг	13,3145
Объёмная доля водяных паров	rH2O	-	0,1156
Объёмная доля трёхатомных газов	rRO2	-	0,2343

Примечание: Давление воды перед водяным экономайзером для паровых котлов среднего давления принимают Р¢_эк = 1,08×Р_б.

Предварительно определяют тип водяного экономайзера (кипящий или некипящий) по значению энтальпии рабочей среды за экономайзером:

Энтальпию и температуру воды после водяного экономайзера определяют из уравнения теплового баланса по рабочему телу (воде):

Где D_эк – пропуск воды через экономайзер, кг/ч; при поверхностных пароохладителях D_эк = D_пе =D;

i²_эк – энтальпия воды после водяного экономайзера, ккал/кг; i¢_эк – энтальпия воды перед водяным экономайзером, ккал/кг.

По чертежам парового котла составляем эскиз экономайзера в двух проекциях на миллиметровой бумаге в масштабе 1:25, на котором указываем все конструктивные размеры.

По чертежам и эскизу заполняем таблицу.

Конструктивные размеры и характеристики экономайзера

Коэффициент теплопередачи для экономайзера в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

Для определения a_к - коэффициента теплоотдачи конвекцией от газов к стенке труб, рассчитаем среднюю скорость газового потока:

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13: a_н=60 ккал/м²×ч×^оС; добавочные коэффициенты:

С_z=1; С_ф=1; С_s=1; Þ a_к = a_н×С_z×С_ф×С_s = 63×1×1×1 = 60 ккал/м²×ч×^оС;

Для нахождения a_л используем номограмму 19 и степень черноты продуктов горения ‘a’:

Для незапылённой поверхности k×p×S = k_г×r_n×S×p, где р = 1кгс/ см²; r_n=0,2343.

р_n×S = r_n×S = 0,2343×0,118 = 0,02765;

По номограмме находим k_г = 3,4; Þ

Для пользования номограммой необходимо знать температуру загрязнённой стенки расчитываемой поверхности нагрева:

t_з = 0,5×(t¢_эк + t²_эк ) + (40¸60) = 0,5×(154,56+242,96) + 50 = 248,76 ^оС;

По номограмме находим

С_г=0,97; a_н=100 ккал/м²×ч×^оС; Þ a_л = a_н×а×С_г =100×0,0897×0,97= 8,7 ккал/м²×ч×^оС;

При расчёте экономайзера на величину a_л необходимо ввести поправку, связанную с наличием газового объёма, свободного от труб перед этими поверхностями и между отдельными пакетами поверхностей: