Поверочный расчет фестона
В котле на выходе из топки расположен трехрядный испарительный пучок - фестон, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенными поперечными и продольными шагами. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона. Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки . По чертежам парового котла составляем эскиз фестона, где наносим все конструктивные размеры (рис.2). И по эскизам парового котла составляем таблицу 6 конструктивных размеров и характеристик фестона. Конструктивные размеры и характеристики фестона Таблица 6
Длину трубы в каждом ряду li определяем по осевой линии трубы с учётом её конфигурации от плоскости входа трубы в обмуровку топки или изоляцию барабана до точки пересечения оси трубы каждого ряда с плоскостью ската горизонтального газохода.Количество труб в ряду zi определяем по эскизу, выполнив по всей ширине газохода разводку труб экрана в фестон. Поперечный шаг s1 равен утроённому шагу заднего экрана топки, так как этот экран образует соответственно три ряда фестона. Поперечные шаги для всех рядов и всего фестона одинаковы. Продольные шаги s2ср в целом определяем как среднее арифметическое значение, т.к поверхности нагрева рядов близки между собой. Принимаем xф = 1, тем самым увеличиваем конвективную поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), что существенно упрощает расчёт. По средним значениям s1ср и s2ср определяем эффективную толщину излучающего слоя фестона Sф: Расположение труб в пучке – шахматное, омывание газами – поперечное (угол отклонения потока от нормали не учитываем). Высоту газохода ‘ ’ определяем в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Ширина газохода ‘b’ одинакова для всех рядов фестона, её определяем как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов. Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду: Т.к. расчетная поверхность всех рядов труб близка по величине, то необходимо определить площадь живого сечения для первого и последнего ряда труб. Среднюю площадь живого сечения Fср находим как среднее арифметическое между F1 и F3: Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т.е. гибов в пределах фестона, м2: Расчётная поверхность нагрева фестона определяют, как сумму поверхностей всех рядов: На правой и левой стене газохода фестона расположена часть боковых экранов, поверхность которых не превышает 5% от поверхности фестона, поэтому при тепловом расчете фестона дополнительную поверхность экрана в области фестона суммируем с поверхностью фестона:
Дополнительную площадь экранов определим, как площадь боковых стен, покрытых экранами в газоходе фестона , и умноженную на угловой коэффициент бокового экрана :
Составляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона (таблица 7) Исходные данные для поверочного теплового расчета фестонаТаблица 7
Ориентировочно принимают температуру газов за фестоном на 30¸1000С ниже, чем перед ним: Найдем величину энтальпии газов за фестоном линейной интерполяцией по таблице 4 для ϑф=10140С при =1,1: По уравнению теплового баланса теплоносителя определим тепловосприятие фестона (балансовое):
Уравнение теплопередачи для всех поверхностей нагрева записывают в следующем виде:
где k—коэффициент теплопередачи, Dt—температурный напор, Н—расчётная поверхность нагрева.
Найдем коэффициент теплопередачи при шахматном расположении труб в фестоне по уравнению:
где -коэффициент теплоотдачи от газов к стенке; - коэффициент тепловой эффективности фестона;
Определим коэффициент теплоотдачи от газов к стенке: где aк- коэффициент теплоотдачи конвекцией; aл - коэффициент теплоотдачи излучением газового объёма в трубном пучке; x = 1; Коэффициент теплоотдачи конвекциейaкопределяем по номограмме предварительно рассчитываем скорость газов в фестоне:
Рассчитаем среднюю температуру газов фестона: Рассчитаем коэффициент теплоотдачи конвекциейaк: Найдем по номограмме: Коэффициент теплоотдачи конвекциейпри :aн =32, ккал/(м2*ч*0С); Поправку на число рядов труб по ходу газов приотносительном шаге труб(поперек движения газов) : ; Поправку на изменение физических свойств среды при и rH2O=0,122: ; Поправку на компоновку трубного пучка при и приотносительном шаге труб(вдоль движения газов) : .
Определим коэффициент теплоотдачи излучением aл Рассчитаем степень черноты потока : где к*р*S - суммарная оптическая толщинагазового потока (не запыленного):
, , , м*кгс/см2 → по номограмме Примемтемпературу загрязненной стенки фестона, необходимой для определения по номограмме коэффициента теплоотдачи: Определим по номограммекоэффициент теплоотдачи излучением и при и :aн=191,7 и Определим температурный напор фестона:
Уравнение теплопередачи для фестона:
Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются более чем на 5%, то температура за фестоном задана неправильно:
Зададим новое значение температуры газов за фестоном . При этом примем, что . Из уравнения теплового баланса найдем : Найдем новую величинутемпературы газов за фестоном линейной интерполяцией по таблице 4 для , при =1,1 Пересчитаем температурный напор фестона:
Уравнение теплопередачи для фестона:
Если тепловосприятия фестона по уравнениям теплового баланса и теплопередачи отличаются менее чем на 5%, то температура за фестоном задана правильно:
Таким образом поверочный расчет фестона закончен.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1546)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |