Расчёт воздушного подогревателя

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

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

 

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

	Наименование величин				Обозн	Раз-ть	Величина
Наружный диаметр труб		d	м	0,04
	Внутренний диаметр труб				dвн	м	0,037
	Количество труб в ряду				z1	-	72
	Количество рядов труб по ходу газов				z2	-	33
	Шаг труб: поперечный				S1	м	0,056
	продольный				S2	м	0,042
	Относительный шаг труб: поперечный				S1/d	-	1,4
	продольный				S2/d	-	1,05
	Расположение труб				-	-	шахматное
	Характер омывания труб газами				-	-	продольный
	Характер омывания труб воздухом				-	-	поперечный
	Число труб, включённых параллельно по газам				z0	-	2376
	Площадь живого сечения для прохода газов				Fг	м2	2,555
	Ширина газохода				b	м	4,144
	Высота одного хода по воздуху (заводская)				hх	м	2,1
	Площадь живое сечение для прохода воздуха				Fв	м2	2,6544
	Поверхность нагрева ВЗП				Hвп	м2	2413,99

Примечание: Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматно расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух. Расчётно определим число труб, включенных параллельно по газам:

Площадь живого сечения для прохода газа:

 

 

Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):

 

 

Поверхность нагрева ВЗП:

 

 

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

 

Наименование величин	Обознение	Размерность	Величина
Температура газов до воздухоподогревателя	uэк²	0С	301,87
Температура газов за воздухоподогревателем	uух	0С	150
Температура воздуха до воздухоподогревателя	t¢в	0С	30
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя	tгв	0С	220
Объёмы газов при среднем избытке воздуха	Vг	м3/кг	14,0698
Теоретический объём воздуха	V0	м3/кг	10,62
Температура воздуха до воздухоподогревателем к теоретически необходимому	b²вп	--	1,05
Объёмная доля водяных паров	rH2O	--	0,1102
Тепловосприятие по балансу	Qбвп	ккал/кг	695,85

 

Находим скорости газов и воздуха:

 

 

Скорости газов и воздуха должны быть в пределах допустимых нормативных значений в зависимости от вида топлива и характеристик зол. В курсовом проекте допустимая скорость газов составляет: W_г=12±3 м/с, а W_в = (0,5¸0,6)×W_г = 5,07¸6,08 м/с, однако полученная скорость воздуха больше допустимой Þ принимаем W_в^’=6,08 м/c.

Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин. где x = 0,7

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:

При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14: a_н=29 ккал/м²×ч×^оС; добавочные коэффициенты:

С_ф=1,1; С_l=1; Þa_к = a_н×С_ф×С_l = 29×1,1×1 = 31,9 ккал/м²×ч×^оС;

 

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:

a_н= 56 ккал/м²×ч×^оС; добавочные коэффициенты:

 

С_z=1; С_ф=0,98; С_s=1; Þa_к = a_н×С_z×С_ф×С_s = 56×1×0,98×1 = 54,88 ккал/м²×ч×^оС;

 

Температурный напор:

 

 

Þ температурный напор можно найти как:

 

Список литературы

1) Тепловой расчёт котельных агрегатов. (Нормативный метод)/Под редакцией Н.В. Кузнецова. – М.: Энергия, 1973. –296с.

2) Резников М.И. Парогенераторные установки электростанций. – М.: Энергия, 1974. –360с.

3) Методические указантя по определению коэффициента полезного действия паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново, 1987. –36с.

4) Методические указантя по определению коэффициента теплопередачи и температурного напора при расчёте поверхностей нагрева паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.

5) Методические указантя по поверочному расчёту топочной камеры и фестона паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1987.

6) Методические указантя по конструкторскому расчёту пароперегревателя и хвостовых поверхностей паровых котлов / Парилов В.А., Ривкин А.С., Ушаков С.Г., Шелыгин Б.Л. – Иваново; ИЭИ, 1991. –36с.

7) Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. –Л.: Энергия, 1972.—200с.

8) Ковалёв А.П., Лелеев Н.С., Виленский Т.В. Парогенераторы: Учебник для ВУЗов. –М.: Энерго- атомиздат, 1985. –376с.