ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

В основу теплового расчета радиационно-конвективных поверхностей положено равенство тепловосприятий Qt = Qq, Где QT = FkAt/Bp — тепловосприятие поверхности нагрева за счет конвективного и лучистого теплообмена, кДж/кг; £)б=(//’ — — #")<р — Qnon—тепловосприятие поверхности, полученное от продуктов сгорания по балансу, кДж/кг.

В уравнениях: к—коэффициент теплопередачи, рассчитыва­емый по п. 6.3 (см. табл. 6.2):

А:==1+(є+1/а2)а1(і + Єл. ш/Єб)’ (8Л5)

Бдоп—тепловосприятие дополнительных (настенных) поверх­ностей, находящихся в зоне расположения основной радиаци — онно-конвективной поверхности, кДж/кг; обычно определяется из равенства Qnon = QT для размеров Fnon, м2, и температурного напора Дґдоп, °С, данкой поверхности, но с использованием общего коэффициента теплопередачи по (8.15); Я’, Н" — эн­тальпии газов на входе в поверхность и выходе из нее, кДж/кг.

В (8.15) входят: оц — коэффициент теплоотдачи со стороны продуктов сгорания, отнесенный к расчетной поверхности, кВт/(м • К), определяется по формуле

Где ак—коэффициент теплоотдачи конвекцией, кВт/(м2 • К), определяется по (6.9); ая—коэффициент теплоотдачи излуче­нием продуктов сгорания, кВт/(м2-К), определяется по (6.10) при средней температуре потока Тср и эффективной толщине излучающего слоя s, м; —коэффициент использования для

207

Ширм, расположенных в верхней части топки и на развороте продуктов сгорания в конвективные газоходы, зависит от скорости газов и при wr ^ 4 м/с принимается £, = 0,85.

Коэффициент загрязнения поверхности є для радиационно — конвективных пароперегревателей при сжигании твердых топлив зависит от его свойств и температуры продуктов сгорания и определяется по рис. П13 приложения. При сжигании мазута коэффициенты загрязнения в соответствии с рекомендациями НПО ЦКТИ зависят от скорости газов и принимаются по рис. П14 приложения. Для природного газа значение е = 0.

Определение температуры загрязненной стенки ширм (для расчета осл) производится по полному тепловосприятию повер­хности (с учетом излучения из топочного объема) по (6.11):

*. = (Ge+G«.»)W (8Л7)

При сжигании природного газа T3 = Tp C + 25° С, для труб фестона на выходе из топки во всех случаях г, = ^р с + 80° С.

Порядок (алгоритм) расчета поверхности определяется ви­дом расчета. Конечная цель конструкторского расчета—опре­деление поверхности нагрева, необходимой для охлаждения продуктов сгорания до заданной температуры. Учитывая, что входящие в (8.15) зависимости могут быть определены лишь для конкретных геометрических форм поверхности, следует их принять с последующим уточнением.

При поверочном расчете требуется по заданным геомет­рическим размерам радиационно-конвективного пароперегрева­теля определить действительную температуру газов за ним и действительное теплоприращение рабочей среды. Поверочный расчет начинается с предварительного задания температуры газов за поверхностью или балансового тепловосприятия поверхности. Для принятых значений определяются: коэффици­енты теплоотдачи ак, осл, а2; теплопередачи — по (8.15); тем­пературный напор; теплота, воспринятая излучением из топки, (?лли и теплота, переданная поверхности при конвективном теплообмене, QT. Если для выбранной температуры газов за поверхностью небаланс между Q6 и QT превысит допустимое значение, то принимают новое значение температуры. Расчет ведется до выполнения условия |бб — где 5 — задан­

Ная погрешность расчета (для ширмовых радиационно-конвек — тивных поверхностей 0,02).

ПРИМЕРЫ

Пример 8.8. Выполнить конструкторский тепловой расчет ширмового радиационно-конвективного пароперегревателя кот­ла паропроизводительностью 138,89 кг/с при давлении пере­гретого пара Рп. п =14 МПа и сжигании мазута. При решении 208
Задачи принять: $’ = 1216° С; Я’= 24 041 кДж/кг; 9" =1100° С; Н" = 21 529 кДж/кг; f’ = 380° С; й’ = 2868,8 кДж/кг; />’=15,85 МПа; />" = 15,4 МПа; £> = 137,22 кг/с; ширину газохода 13 520 мм; высоту газохода 7150 мм; высоту секции 7000 мм; гн о = 0,127; гп = 0,262; р = 0,1 МПа; дл ш = 80 кВт/м2; Яр = 9,25 кг/с; бДоп = 400 кДж/кг; ф = 0,996; Кг= 12,54 м3/кг.

Решение. 1. Выбор поперечного шага sx и диаметра труб d. В соответствии с § 8.1 принимаем шаг между секциями Si = 720 мм. Диаметр труб в радиационно-конвективном па­роперегревателе принимаем 32 мм с толщиной стенки 5 мм, которые широко применяются в котлах на эти параметры.

2. Определяем количество секций zt (ширм): zt = = 13 520/720=18,8. Принимаем четное количество ^ = 18 секций.

3. В соответствии с § 8.1 принимаем предварительно мас­совую скорость 900 кг/(м2 • с).

4. Определяем число труб в одной секции по (8.3):

137,22

И=————————————— =——— = 22,23 шт.

0,785 0,022* -18 -900

Принимаем количество труб в секции п — 22 шт., при этом сечение /„ = 0,785 0,0222-18-22 = 0,15 м2.

5. Определяем глубину ширмы. Принимаем в соответствии с опытом проектирования ширмовых поверхностей распо­ложение труб в шкрме с зазором 3 мм, тогда шаг S2 = 35 мм, при этом глубина U-образной секции с = (35-21)2 + + 2-135 = 1740 мм.

6. Эффективная тохщина излучающего слоя по (8.6) и уг­ловой коэффициент по (8.5):

IfTjiV

*’8 =0,855 м;

1 1 1 7^0+ 1,740 + 0,720

1 74

+ 1-—=0,198. 0,720

7. Определяем поверхности входного и выходного сечений ширм:

^л. вых-^.вх = 7,0-13,52=94,6 м2.

8. Расчет коэффициента излучения в пароперегревателе: средняя температура газов

0ср = 0,5 (1216+110С)=1158°С; Тср= 1158 + 273 = 1431 К; произведение Pas = 0,1 • 0,262 • 0,855 = 0,022 МПа;

13-2065


Коэффициент ослабления лучей трехатомными — газами

V Ш. 1/(МПа. м);

Г 0,316 [0,022] • Д 1000/ /V "

Оптическая толщина излучающего слоя

Hps = 9,31 0,1 — 0,262 • 0,855 = 0,209;

Коэффициент излучения

_£-<>,2О9 = 0Л88

9. Определяем Ол. вх, Сл. вых, бл. ш по (8.9) и (8.10):

Бл. вх=^1^=818,2 кДж/кг.

По рис. П2 приложения коэффициент (3=0,75, тогда

67-,0—.0,188-94,бх

О,/J

Х 14314 -0,5/9,25=405,2 кДж/кг;

Єл. ш = 818,2-405,2 = 413 кДж/кг.

10. Балансовое тепловосприятие радиационно-конвективного пароперегревателя по (8.8)

Єб = (24 041-21 529) 0,9964-400 = 2103,0 кДж/кг.

11. Приращение энтальпии пара в ширмовом паропере­гревателе по (8.13)

Д/гш=(2103 + 413) 9,25/137,22=169,6 кДж/кг.

Энтальпия и температура пара за поверхностью паропере­гревателя

/г’= 2868,8+ 169,6 = 3038,4 кДж/кг.

При р" = 15,4 МПа по термодинамическим таблицам воды и водяного пара f"=418°C. Средняя температура пара t =0,5 (380+418) = 399° С и удельный объем пара г = 0,01493 м /кг.

12. Скорость пара в трубах

137,22 — 0,01493 T. , , =——————————— =13’6 М/С’

13. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару по (6.13)

А2 = 0,023?4^(Я^)0’8 -1,397^ = 5,055 кВт/(м* — К).

0,022 ,403 10" у ‘ T F

Здесь • 10~5 кВт/(м — К); v = 0,403-Ю"6 м2/с; Рг=1,397.

14. Определяем коэффициенты теплоотдачи и коэффициент теплопередачи:

Сечение для прохода газов по (8.3)

FT = 7,15 ■ 13,52 — 7,0 ■ 0,032 -18 = 92,6 м2;

Скорость продуктов сгорания в зоне ширм

12,54-9,25 1431 ^ ,

Wr———————————————— =6,6 м/с.

92,6-273 1

По (6.9) определяем ак: поправка на число рядов Сг=1,0, так как в ширме z2>10; значение <^ = 720/32 = 22,5, по условию из (6.11) принимается Сті = 3; о2 = 35/32= 1,094; С=Гі+(2 Оі — 3)(1 — — ст2 /2) 3] ~ 2 = [ 1 + (2 • 3—3) fl — 1,094/2)3] ~ 2 = 0,611.

При температуре 1158° С по табл. П11 и рис. П4 находим физические свойства продуктов сгорания:

V = 202,35 • 10~6 м2/с; Х= 12,22 -10"5 кВт/(м-К); Рг=0,55;

А,=0,2-1,0 0,611 12-22 1°"Y 6-6 0’032.У65-0,55°ЗЗ =

= 35,2 -10." 3 кВт/(м2 • К).

Определим по (8.16) температуру загрязнений стенки. Пред­варительно по рис. П14 приложения коэффициент загрязнения є3 при скорости газов 6,6 м/с равен 3,1 (м2 • К)/кВтГ Температура

Т3 = 596 + 273 = 869 К.

Поверхность нагрева принимается предварительно исходя из заданного количества труб:

F= [0,035-(22-1) 7,0-2+0,035 (22-1)-0,27] -18-2 х

Х 0,98 = 398 м2;

Коэффициент теплоотдачи излучением

1431 /

869 V

,3,6

1-

Ал=5,17 • 10т11 -0,188 • 14313 —

869

1_мзТ

= 60,5-10"3 кВт/(м2 • К).

Коэффициент использования £, = 0,85,. так как wr > 4,0 м/с, тогда

А! =0,85 (з5,2 • 10"3 — 60,5 • 10" Л =

2 0,035-0,98 J

= 95,3 Ю-3 кВт/(м2 • К).

Определяем коэффициент теплопередачи по (8.15):

95,3 -Ю-3

К =

1 + (1 + |( 3,1 + —— 195,3 • 10 2103Д 5,055)

= 69,3 • Ю-3 кВт/(м2 • К). 15. Определяем температурный напор по (6.25): (121F-380)-(1.00-4.8) In 836/682

При этом необходимая поверхность нагрева радиационно — конвективного пароперегревателя

2103-9,25

= 371 м2.

756,4 -69,3 10

При принятых конструктивных данных поверхность нагрева по п. 4 получилась 389 м2, небаланс составляет (389 — — 371)/389 • 100 = 5%, что недопустимо. При уменьшении ко­личества труб в секции с 22 до 21 поверхность нагрева составит F’ = 389 (21/22) = 371 м2.

Изменения глубины секции, скорости пара, коэффициента излучения при этом незначительны и ими можно пренебречь, не уточняя тепловой расчет.

Возможно и другое решение: оставить принятую поверх­ность радиационно-конвективного пароперегревателя (389 м2) и уточнить температуру продуктов сгорания за ним.

Пример 8.9. Выполнить поверочный тепловой расчет ради­ационно-конвективного пароперегревателя (в виде ширм) котла при сжигании донецкого газового угля. В газоходе радиаци — онно-конвективного пароперегревателя расположены двё его ступени (средняя и крайняя по бокам газохода) и допол­нительные поверхности боковых экранов и потолочного па­роперегревателя. При выполнении расчетов принять: Вр—17,444 кг/с; ф = 0,996; гно = 0,091; гп = 0,231; цзл = 0,0227; мельницы — среднеходные; Кг = 7,16 м*/кг; &"= 1060° С; Я^=11 983 кДж/кг; #гюоо = Н 237 кДж/кг; Щ900 = 9998 кДж/кг; >’ = 417° С; />’= 14,96 МПа; /г’=3046,7 кДж/кг; р% = 14,67 МПа; КР= 14,37 МПа; ?э«Р —347° С; Гнот = 353° С; D = 136,8 кг/с. 212

Трубьґ 032 мм с 5 = 5 мм; ^=644 мм; v2 = 35 мм; 5эф = = 0,84 м; Fr = 129 м2;/п = 0,137 м2 (одинаково в обеих ступенях); поверхность нагрева F=342 м2 (каждой ступени), экранов F3Kp 43 м2, потолочного пароперегревателя FnОт = 49 м2; рас­четное тепловосприятие радиацией из топки: Qn ш = 169 кДж/кг (каждой ступени); (}л. экр = 2 кДж/кг; Єл. пот = 24 кДж/кг. При­сосы извне отсутствуют.

Решение. 1. Определяем энтальпию и температуру газов за радиационно-конвективным пароперегревателем и среднюю температуру газов в нем. Принимаем предварительно Сб.ср = 602 кДж/кг; 06 кр = 572 кДж/кг; Q6. экр = 86 кДж/кг; Qb. пот = 97 кДж/кг. Энтальпия газов за радиационно-конвектив­ным пароперегревателем

Fj"~Fj Бб.ср + (і? б.кр + (?б.экр + С? б.пот |_ Д^ JJ0 _

Ф прс прс

— п 983-^2+5072+86+97+0= 10 621 КДж/кг.

Этой энтальпии соответствует &" = 950° С. Средняя температура газов $ср = 0,5 (1060 + 950)= 1005° С.

2. Определяем энтальпий и температуры пара в ступенях: средняя ступень:

(602+169) 17,444 Л „ „ , АЛвр=- 136 8 = 98’3 КДЖ/КГ;

Л"р = 3046,7+98,3 = 3145,0 кДж/кг; =444° С и fcp = 0,5(417 + + 444)=430,5° С;" крайняя ступень:

^J572+Lf6?8’7,444-94’5 ^ hкР = 3145,0 + 94;5 = 3239,5 кДж/кг; ^’р = 473°С; 7кр = 0,5 (444+473) = 458° С.

3. Температурный напор в ступенях ширмового паропере­гревателя:

Д/ср = 1005-430,5 = 574,5° С; Д/кр= 1005-458=547° С.

4. Определяем среднюю скорость газов:

7,16-17,444(1005 + 273)

W=————————————- ————- ‘ = 4,5 м/с.

129-273 ‘ ‘

5. Коэффициент конвективной теплоотдачи от газов к стенке труб и от внутренней стенки к пару в ступенях.

При средней температуре газов Эср = 1005° С и скорости газов 4,5 м/с оск = 27,7 • 10~5 кВт/(м2-К).

Скорости пара в ступенях пароперегревателя: средняя ступень:

136,8-0,0177 W„.cp = -————— =17,7 м/с;

Крайняя ступень:

136,8-0,0196 W„ к =—————— =19,6 м/с.

П. кр 0137 /

Коэффициенты теплоотдачи: а2ср = 4,706 кВт/(м2 — К) и а2кр = = 4,3 кВт/(м2 ■ К).

6. Температура наружного слоя загрязнений: коэффициент загрязнения по рис. П13:

Средняя ступень

І Л 60

>3 +——————————

342

8з = 7,223 (м2 • К)/кВт;

H. Ср = 430,5 + ^7,223 + 17,444 = 722° С (995 К);

Крайняя ступень:

*з. кр = 458 + ^7,223 + ^ 51269 • 17,444 = 740° С (1013 К).

7. Коэффициент лучистого теплообмена в радиационно — конвективном пароперегревателе:

Pns=Prns = 0,1 -0,231 -0,84 = 0,0194 м-МПа; Кг = 10,56 1/(м • МПа); £зл = 74,76 1/(м-МПа); ^ = (10,56-0,231 + 74,76-0,0227) 0,1 -0,84 = 0,347;

Коэффициент излучения 8= 1 —<?~0,347 =0,293. Для полученных характеристик газовой среды

Осл. сР = 90,4- Ю-3 кВт/(м2 • К) и ал. кр = 92,5-10"3 кВт/(м2 ■ К).

8. Коэффициенты теплоотдачи со стороны продуктов сгора­ния по (8.16):

TOC o "1-3" h z «гСр = 0,85(27,7 • 10-3 3,14-0,032 _ =

Р 1 ‘ 2-0,035-0,98 ‘ ‘

= 111,3-Ю"3 кВт/(м2 • К);

3 14-0 037

Осх кр = 0,85 (27,7 -10 "3 — ‘ + 92,5 • 10 -3) = 1крV ‘ 2-0,035-0,98 ‘ ‘

= 113,1 -10 ~3 кВт/(м2 — К).

9. Коэффициенты теплопередачи в ступенях перегревателя по (8.15):

111,3 • 10~3

Ср / 169 / 1

1+| 1+——————————- 7,223 +——— 111,3 10" ■

602 Д 4,706 J

= 54,0 • Ю-3 кВт / (м2 • К);

К — 113,1 • 10 3

1 + ( 1+—)( 7,223 + —) 113,1 • 10 V 572Д 4,3)

= 54,05 • 10 кВт/(м2 • К).

10. Тепловосприятие ступеней

54,0 • 10 ~3- 571,8-342

605 кДж/кг.

17,444

Бт. кр = ‘——- „ллл ——- =576 кДж/кг.

Расхождение QT.Cp и бб. ср около 0,5%, что допустимо:

54,05 • 10 ~3 -543,5 -342 17,444

Расхождение QTKp и (2б. кр составляет 0,7%, что допустимо.

11. Определим тепловосприятие дополнительных поверхно­стей нагрева:

Тепловосприятие экранов боковых стен газохода; температурный напор AT3Kp = $ср — tcp экр = 1005 — 347 = 658° С.

8экр= —- = 87,6 кДж/кг;

54,02-658-43 17,444

Тепловосприятие потолочного пароперегревателя

54,02(1005-353)49 ПЛ Л „ ,

Qao-c ————————————- — = 99,0 кДж/кг.

^пот 17,444 ‘ м ‘

Ранее приняты значения Q3Kp = 86 кДж/кг и Qaor = = 97 кДж/кг — близкие к полученным в расчете.

ЗАДАЧИ

Задача 8.8. Сопоставить в радиационно-конвективном пароперегревателе количественно коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке конвекцией а, и излучением ал при скоростях продуктов сгорания 3,5 и 8,0 м/с. При выполнении расчетов принять: трубы диаметром 036 мм с шагами ^ = 710, S2 = 39 mm; Z2> 10; ^ш=860 м2; ^ = 0,840 м; Зср=1000°С; ?ср = 400° С; а2 = 5 кВт/(м2 К); 5р = 22,278 кг/с; ср = 0,997; гН2о = 0,072; RRO2 = 0,148; цм = 0,0146 кг/кг; мельницы — среднеходные; G6=800 кДж/кг; £>лш = 300 кДж/кг; топливо — каменный уголь, умеренно шлакующий с очисткой поверхности.


Задана 8.9. Как изменится коэффициент теплопередачи в радиационно — конвективном пароперегревателе при переходе со сжигания мазута на природ­ный газ? При выполнении расчетов принять: ак = 38,0′ 10 ~~3 кДж/(м2-К); ал = 65,410_3 кДж/(м2-К); а2 = 5,5 кДж/(м2-К); Сл/бе = 0,253 при сжигании мазута и £)л/бб=0,117 при сжигании природного газа. Скорость продуктов сгорания 7,0 м/с, трубы 032 мм е шагом S2 = 35 мм, £,=0,85.

Задача 8.10. Как изменится необходимая поверхность радиационно-кон — вективного пароперегревателя котла по примеру 8.8 при сжигании природного газа и обеспечении охлаждения газов в том же интервале температур газов? При выполнении задачи учесть возможность увеличения продольного шага труб в секциях: принять S2=40 мм с сохранением количества секций. Для продуктов сжигания принять: гн О = 0,193; гп=0,283; /> = 0,1 МПа; ^л ш = 80 кВт/мг; Вр= 10,388 м3/с; ЄдоП = 283 кДж/м3; ф = 0,966; Гг= 10,99 м3/м3. Энтальпию продуктов сгррания принять при 0=1300° С #г = 22 521 кДж/м3; при $=1200° Є Нг = 20586 кДж/м3; при 8=1100° С #г =18707 кДж/м3; ат=1,1, характеристики пара на входе /’ = 380° С; H = 2868,8 кДж/кг.


Рис. П2. Коэффициент р, учитыва­ющий теплообмен между топкой и ширмовой поверхностью паропе­регревателя:

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

900 1000 1100 1200 1300

/ — для твердого Топлива; 2—для мазу­та; 3—для газового топлива


Рис. П1. Угловой коэффициент однорядного гладкотрубного экрана: 1 — с учетом излучения обмуровки, 2 -то же, Е=0,83—то же,

E=Q,5D 4~ то же, е~0; 5—без учета излучения обмуровки

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Рис. ПЗ. Коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки: А — газомазутные топки; 6—пылеугольные топки (твердое щлакоудаление); 7—антрацит, тощие и каменные угли, сушонка бурого угля; 2—бурые угли, фрезторф; в — пылеугольные топки (жидкое шлакоудаленне); г — камеры охлаждения двухкамерных топок


О 200 ¥00 600 800 1000 1200 1400 1600

Температура газов °С

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

0,05 0,1 0,15 0,2

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

О,?5 гщо

Объемная доля водяных паров в газах


Рис. П4. Поправочные коэффициенты к физическим характеристикам воздуха и продуктов сгорания среднего состава


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

О 500 1000 1500 2000 2500 3000 Массовая скорость рабочей средыPw, Кг/(м2-с)

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Энтальпия рабочей среды H? КДж/кг

Рис. П6. Коэффициент теплоотдачи для среды сверхкритического давления (при Ямале > 349 кВт/м2 и энтальпии внутренней среды менее 2720 кДж/кг)

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

С62, кв’т/(м*-‘к)

100 200 300 400 500 600 ^ кВт/м2


20 Ч-О 60 80 100 Диаметр труіїьі А£,мм

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Рис. П5. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к кипящей воде

Рис. П7. Поправка к коэффициенту загрязнения Є, на диаметр труб


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Скорость газов и^г, м/с

Рис. П8. Коэффициент загрязнения шахматных гладкотрубных пучков при сжигании твердых топлив


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Схема I

Схема, Ш

Схема JL

/


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Рис. ГТ9. Поправочный коэффициент для определения температурного напора при последовательно-смешанном движении сред:

А — отношение поверхности участка с прямотоком к полной величине поверхности


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

;::наіііііші

ІІЇГ^ЗДІІІІІ

IKMWNNK’ ittMMNWNW ІкПЖЧ’КЛШ!

P‘^-b1

Рис. П10. Поправочный коэффициент |/ для определения температурного напора при параллельно-смешанном движении сред:

1 — оба хода прямоточные; 2—два хода прямоточные и один противоточный; 3—два хода среды: один — прямоточный, другой—противоточный (независимо от очередности); 4—Два хода противоточные и один прямоточный; 5—оба хода противоточные


T">

F & —*

Rr

Tt

(кривая Z)

1Ь’

&

Jf

It(кривая 1)

Рис. П11. Поправочный при перекрестном токе

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Коэффициент |F к определению температурного напора

It’

I" (iкривая 3)

1

>

(кривая Ь) Р-Ъм


ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

Рис. П.12. Приближенная зависимость температуры точки росы дымовых газов от содержания серы в рабочей массе мазута

Рис. П.14. Коэффициент загрязнения ширмовой поверхности пароперегре­вателя при сжигании мазута


-К /Вт

І

/

/

|/

2>

1

600 800 1000 1200 1Ш Температура, газов VCp,°C

0,020

0,015

0,010

0,005

Рис. П.13. Коэффициент загрязнения ширмовой поверхности пароперегре­вателя при сжигании твердых топлив: /— нешлакуюише угли типа экибастузских; 2— умеренно шлакующие угли при наличии очистки; 3—то же при отсутствии очистки и сильно шлакующие; 4— сланцы северо­западных месторождений при наличии очистки


Таблица П1. Расчетные характеристики используемых твердых и жидких топлив

Бассейн, место­

Марка

Класс или

Состав рабочей

Массы топлива,

%

Теплота

Выход ле­

П/п

Рождение

Топлива

Вид топлива*

Сгорания

Тучих ве-1

А? .

Sp

Ср

Нр

Np

Ор

QI,

МДж/кг

Ществ У,

%

1

Донецкий

Д

Р

13,0

24,4

3,1

47,0

3,4

1,0

8,0

18,5

43,0

2

»

Г

О

11,0

28,5

3,5

47,2

3,3

0,9

5,5

18,88

41,0

3

»

Г

Кт

13,0

11,3

2,6

62,1

4,0

1,1

5,9

24,45

39,0

4

»

Т

Р

6,0

25,4

2,4

61,1

2,9

1,0

1,2

23,40

12,0

5

»

А

Ш

8,5

30,2

1,6

56,4

1,1

0,5

1,7

19,97

4,0

6

Кузнецкий

СС

Р, О

9,0

18,2

0,3

61,5

3,6

1,7

5,9

23,57

30,0

7

»

Г

Пп

12,0

23,8

0,5

51,4

3,8

1,9

6,6

20,01

41,0

8

Карагандинский

К

Пп

10,0

38,7

0,8

41,8

2,7

0,6

5,4

16,24

30,0

9

Экибастузский

СС

Р

6,5

36,9

0,7

44,8

3,0

0,8

7,3

17,38

24,0

10

Подмосковный

Б2

Р

32,0

28,6

2,7

26,0

2,1

0,4

8,2

‘9,34

48,0

11

Воркутинское

Ж

Р, О

5,5

28,4

0,9

55,5

3,6

1,7

4,4

22,02

33,0

12

Челябинский

БЗ

Р

17,0

32,4

0,9

35,9

2,6

1,0

10,2

13,44

44,0

13

Ангренское

Б2

Р

34,5

14,4

1,3

39,1

1,9

0,2

8,6

13,44

33,5

14

Березовское

Б2

Р

33,0

4,7

0,2

44,2

3,1

0,4

14,4

16,20

48,0

15

Назаровское

Б2

Р

39,0

7,3

0,4

37,6

2,6

0,4

12,7

13,02

48,0

16

Нерюнгринское

СС

Р

10,0

19,8

0,2

60,0

3,1

0,6

6,3

22,48

20,0

17

Эстонсланец

12,0

44,4

1,4

19,9

2,6

0,1

2,9

9,00

90,0

(16,7)**

18

Росторф

Фр

50,0

6,3

0,1

24,7

2,6

1,1

15,2

8,12

70,0

19

Мазут

Сернистый

3,0

0,1

1,4

83,8

11,2

-—

0,5

39,73

20

»

Высокосер­нистый

3,0

0,1

2,8

83,0

10,4

0,7

38,77

——

* Обозначения классов топлив: Р—рядовое (топливо всех размеров), Ш — штыб (мелкое топливо); обозначение видов топлива: О—отсевы; ПП—промежуточный продукт переработки; Кт — концентрат (повышенного качества); Фр—фрезерный. ** Процентное содержание карбонатов.

Таблица П2. Расчетные характеристики энергетических газообразных топлив

№ п/п

Газопровод

Объемный состав газа, %

Теплота сгорания

QI

МДж/м3

СН4

С2н6

С3Н8

С^Ню

С5Н12 І более тяже­лые

N2

Со2

H2S

1

Серпухов — Ленинград

89,7

5,2

1,7

0,5

0,1

2,7

0,1

37,43

2

Дашава— Киев

98,9

0,3

0,1

0,1

0,0

0,4

0,2

35,88

3

Шабелинка— Москва

94,1

3,1

0,6

0,2

0,8

1,2

—-

37,87

4

Промыслов- ка—Астрахань

97,1

0,3

Од

0,0

0,0

2,4

0,1

35,04

Газли — Таш­кент

94,0

2,8

0,4

0,3

0,1

2,0

0,4

36,26

6

Ставрополь — Грозный

98,2

0,4

0,1

0,1

0,0

1,0

0,2

35,63

7

Бухара — Урал

94,9

3,2

0,4

0,1

0,1

0,9

0,4

36,72

8

Средняя Азия — Центр

93,8

3,6

0,7

0,2

0,4

0,7

0,6

37,56

9

Кулешовка — Куйбышев (попутный газ)

58,0

17,2

7,4

2,0

0,5

13,0

0,8

0,5

41,74

Таблица ПЗ. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания энергетических

Объемы, м3/кг, при 0Ь С и 0,1 МПа

Энтальпия, кДж/кг (при 0,1 МПа)

Ё ё

„X Я 8.

Я! а S S

4 Ч

5 В о

§ ч

Ь£ ю

As

* э

— Л

Г?

‘ N,

’10,

О

Твердых и жидких топлив (при 01=1)

№ п/п

Температура, °С

‘ Н,0

1

Донецкий

Д

Р

4,91

0,90

3,89

0,62

Я?

1520

3128

4826

Н°.

1309

2661

4076

‘2

Г

О

5.00

0,91

3,96

0,58

Иг

1530

,3148

4856

№.

1332

2709

4149

3

Г

Кт

6,47

1,18

5,12

0,71

Я?

1968

4049

6246

Я.0

1724

3506

5369

П) »

03 2

Н В

200

400

600

Твердое топливо

П/п

Бассейн, месторождение

Марка топлива

Класс или вид топлива

Объемы, м3/кг, при 0° С и 0,1 МПа

Энтальпия

Энтальпия, кДж/кг (при 0,1 МПа)

К

Ут2

V0

2

Температура, °С

200

400

600

Твердое топливо

4

Т

Р

6,24

1,16

4,94

0,50

Я?

1848

3804

5869

Нш

1662

3381

5178

5

А

Ш

5,30

1,06

4,19

0,31

Я?

1565

3224

4977

Я?

1412

2873

4399

6

Кузнецкий

СС

Р, о

6ДЗ

1,15

4,94

0,61

Я?

1881

3870

5971

Я.0

1661

3378

5173

7

Г

Пп

5,37

0,96

4,26

0,66

Я?

1651

3398

5241

Я!

1431

2911

4458

8

Караган­

К

Пп

4,28

0,79

3,38

0,49

Я?

1311

2697

4161

Динский

Я.°

1140

2318

3550

9

Экибастуз-

СС

Р

4,56

0,84

3,61

0,49

Я?

1386

2853

4402

Ский

Я?

1214

2469

3782

10

Подмос­

Б2

Р

2,68

0,50

2,12

0,67

Я?

937

1929

2978

Ковный

Я,°

715

1455

2228

И

Воркутин-

Ж

Р, О

5,77

1,04

4,57

0,56

Я?

1732

3563

5497

Ское

Я.°

1537

3127

4789

12

Челябин­

БЗ

Р

3,57

0,68

2,83

0,56

Я?

1147

2360

3643

Ский

Я?

951

1935

2963

13

Ангренское

Б2

Р

3,74

0,74

2,95

0.70

Я?

1244

2563

3957

Нг

995

2024

3100

14

Береэов-

Б2

Р

4,28

0,82

3,38

0,82

Н?

. 1421

2926

4517

Ское

Я.0

1140

2319

3557

15

Назаров-

Б2

Р

3,62

0,70

2,86

0,83

Я?

1249

2572

3971

Ское

Я.°

965

1962

3005

16

Нерюн-

СС

Р

5,%

1,12

4,71

0,56

Я?

1796

3697

5704

Грииское

Я?

1585

3225

4939

17

Эстонсла-

2,41

0,47

1,90

0,48

Я?

806

1660

2563

Нец

Я.0

641

1305

1998

18

Росторф

Фр

2,38

0,46

1,89

0,95

Я?

945

1945

3003

Я.0

634

1290

1976

19

Мазут

Сернистый

10,45

1,57

8,25

1,45

Я?.

3148

6469

9960

Я.0

2780

5656

8671

20

Мазут

Высокосер­

10,20

1,57

8.06

1,36

Я?

3069

6305

9709

Нистый

Я.°

2717

5527

8470

№ п/’п

-J X

Энтальпия, кДж/кг (при 0,1 МПа)

Ш о

>S

Температура, °С

(L) О О Н — О о

И

Ua s

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

Твердое топливо

1

Донецкий

6610

8457

10 359

12 304

14 282

16 287

18 310

20 352

5547

7061

8615

10 200

11 805

13 421.

15 061

16 712

2

6650

8508

10 420

12 375

14 362

16 377

18 410

20 713

5646

7188

8769

10 383

12 016

13 661

15 330

17 011

3

8593

10 942

13 401

15 914

18 468

21 058

23 669

26 305

7306

9301

11 346

13 435

15 549

17 678

19 837

22 011

4

8035

10 277

12 582

14 937

17 329

19 752

22 195

24 660

7046

8969

10 942

12 956

14 995

17 048

19 130

21 227

5

6816

8718

10 672

12 668

14 694

16 745

18 812

20 897

5987

7621

9297

11 008

12 741

14 485

16 254

18 036

6

Кузнецкий

8176

10 459

12 807

15 207

17 646

20 117

22 610

25 125

7040

8961

10 932

12 945

14 982

17 033

19 114

21 209

7

7177

9182

11 246

13 357

15 503

17 679

19 874

22 090

6067

7723

9422

11 156

12 912

14 679

16 473

18 278

8

Караган­

5698

7290

8929

10 604

12 307

14 033

15 775

17 532

Динский

4831

6149

7502

8883

10 280

11 688

13 116

14 553

9

Экибастуз-

6028

7712

9445

11 216

13 016

14 840

16 680

18 537

Ский

5146

6551

7992

9463

10 962

12 452

13 973

15 504

10

Подмос­

4081

5227

6410

7622

8858

10 113

11 383

12 298

Ковный

3032

3859

4708

5574

6451

7335

8231

9133

11

Воркутин-

7526

9626

11 787

13 996

16 240

18 514

20 808

23 122

Ское

6517

8295

10 120

11983

13 868

15 767

17 693

19 632

12

Челябин­

4990

6387

7826

9298

10 796

12 316

13 850

15 398

Ский

4032

5132

6261

7414

8580

9755

10 947

12 147

13

Аягрен-

5422

6942

8509

10 114

11 747

13 40Ї

15 079

16 769

Ское

4219

5370

6552

7758

8978

10 207

11 454

12 710

14

Березов-

6189

7924

9713

11 544

13 409

15 302

17 213

19 144

Ское

4833

6152

7505

8886

10 284

11 693

13 121

14 359

15

Назаров-

5442

6970

8546

10 161

11 807

13 478

15 166

16 872

Ское

4090

5206

6351

7520

8703

9895

11 104

12 321

16

Нерюн-

7811

9993

12 237

14 530

16 859

19 220

21 601

24 003

Гринское

6721

8555

10 437

12 358

14 303

16 261

18 248

20 248

17

Эстонсла-

3512

4496

5512

6552

7610

8685

9770

10 867

Нец

2719

3461

4223

5000

5787

6579

7383

8192

18

Росторф

4118

5280

6482

7716

8977

10 260

11 559

12 873

2690

3424

4177

4946

5724

6507

7302

8103

19

Мазут

13 636

17 472

21 357

25 389

29 458

33 587

37 777

42 015

11 811

15 005

18 330

21 696

25 108

28 520

32 021

’35 521

20

Мазут

13 293

17 032

20 821

24 652

28 713

32 737

36 819

40 947

11 535

14 654

17 903

21 194

24 526

27 859

31 275

34 692

Таблица П4. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания для

Энергетических газообразных топлив (при А=1)

П/п

Газопровод

Объемы, м3/м3, при и 0,1 МПа

0° С

Энталь­пия

Энтальпия, кДж/м3 (при 0,1 МПа)

Температура, °С

У

УО

* ro2

V0

У? і2о

200

400

600

Серпухов—Ленинград

10,00

1,08

7,93

2,21

Яг°

3119

6393

9831

Яв°

2663

5418

8302

Дашава—Киев

9,52

1,00

7,52

2,15

Я?

2968

6083

9353

Я.0

2533

5158

7901

Шабелинка—Москва

9,98

1,07

7,90

2,22

Яг°

3111

6376

9801

Я„°

2659

5406

8286

Промысловка — Астрахань

9,32

0,98

7,38

2,11

Я?

2910

5966

9173

К

2483

5049

7733

Газли—Ташкент

9,64

1,03

7,64

2,16

Я?

ЗОЮ

6167

9483

Hi

2566

5225

8001

6

Ставрополь—Грозный

9,47

1,00

7,49

2,14

Я?

2956

6054

9311

Я„°

2520

5129

7859

7

Бухара—Урал

9,73

1,04

7,70

2,19

Я?

3035

6217

9563

НЇ

2592

5217

8076

8

Средняя Азия—Центр

9,91

1,07

7,84

2,21

Я?

3090

6330

9734

Яв°

2638

5367

8223

9

Кулешовка—Куйбышев

10,99

1,26

8,82

2,28

Я?

3442

7051

10844

(попутный газ)

Я?

2927

5958

9123

Энтальпия, кДж/м3 (при 0,1 МПа)

П/п

Газопровод

Температура, °С

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

1

2

3

4

5

6

7

8 9

Серпухов — Ленинград Дашава — Киев

Шабелинка— Москва

Промысловка—

Астрахань

Газли—

Ташкент

Ставрополь—

Грозный

Бухара—Урал

Средняя Азия—Центр Кулешовка— Куйбышев (попутный газ)

13 452

11 309

12 803

10 760

13 415

11 288

12 552 10 534 12 979 10 898

12 745

10 706

13 088 11003

13 322

11 204

14 842

12 426

17 241 14 365

16 408

13 670

17 091

14 340 16 086 13 381 16 634 13 846 16 333 13 599

16 772

13 976

17 074

14 231 19 021

15 788

21 085 17 547

20 067

16 701

21 026

17 513

19 674 16 345

20 339 16 915

19 971

16 613

20 511

17 074 20 880 17 384 23 258 19 284

25 083 20 775 23 873

19 770 25 012

20 733

23 404

19 351

24 200

20 021

23 760

19 665

24 405

20 210 24 740 20 582 27 666 22 831

29 123 24 041 27 721

22 877 29 040

23 995

27 177

22 391

28 093

23 170

27 587

22 759

28 332

23 387 28 843 23 819 32 117 26 419

33 213 27 306 31 635 25 987 33 139 27 256

31 012

25 435

32 062

26 318

31 485

25 849

32 335

26 565 32 912

27 055 36 643 30 011

37 405 30 656

35 609

29 178 37 304

30 597

34 910 2Г558

36 090 29 546

35 441 29 023

36 396

29 794

37 049

30 371 41 240 33 691

41 629 34 009

39 632

32 364 41 516

33 942

38 854

31 677

40 164

32 778

39 440

32 196

40 503

33 084

41 232 33 691 45 887 37 371

Таблица П5. Удельные энтальпии компонентов продуктов сгорания и воздуха при нормальных условиях (0° С и 760 мм рт. ст.), кДж/м3, и золы, кДж/кг

— Э. °С

И)ко2

Ик

Й)о,

И)Й2 о

И).

И)»

100

170,0

129,6

131,8

150,5

132,4

80,8

200

357,5

259,9

267,0

304,5

266,4

169;!

400

771,9

526,5

551,0

626,2

541,8

360,1

600

1224,6

804,1

850,1

968,9

829,7

560,2

£00

1704,9

1093,6

1159,9

1334,4

1129,1

767,0

1000

2203,5

1391,7

1477,5

1722,9

1437,3

983,9

1200

2716,6

1697,2

1800,7

2132,3

1753,4

1205,8

1400

3239,1

2008,7

2128,3

2559,1

2076,2

1582,6

1600

3768,8

2324,5

2460,5

3001,8

2402,9

1875,7

1800

4304,7

2643,7

2797,5

3458,4

2731,9

2185,5

2000

4844,1

2965,1

3138,4

3925,5

3065,6

2512,1

2200

5386,6

3289,2

3482,7

4401,9

3401,6

Таблица П6. Теплоемкости топлив

Топливо

Температура, °С

0

100

200

300

А. СухаЛ масса твердого топлива с’л,

КДж/(кг • К)

Антрацит и тощий уголь

0,921

0,963

1,047

1,130

Каменный уголь

0,963

1,089

1,256

1,424

Бурый уголь

1,089

1,256

1,456

Сланцы

1,047

1,130

1,298

Фрезерный торф

1,298

1,507

1,800

Б. Рабочая масса твердого топлива

FVp 100- fVp

С£л = 4,1868 —•—H 100

100

В. Жидкое топливо (мазут) См= 1,7375 + 0,002512/тл, кДж/(кг• К), температура топлива, °С.

Г. Гязообразное топливо сТ = 0,01 [СН4 ссн< + С2Н6 ССіНб + С3Н8 сСзНв + С4Н10 CQHio + С5Н12 CCjHi2 + N2 CNj + С02 сШ2 + H2S CHlS, кДж/(м3 ■ К),

Где СН4, С2Н6 …—содержание газовых компонент в природном газе, %; ссн+> сс2н6 — — теплоемкости горючих и негорючих составляющих природного газа, кДж/(м3 • К)

КДж/Окг • К)

Где T

Средняя теплоемкость газов, кДж/(м3-К):

°с

Сн4

С2н6

С3н8

С4н10

С5н12

N2

Со2

H2s

0 …

1,55

2,21

3,05

4,13

5,13

1,29

1,60

1,5 J

100 …

1,64

2,49

3,51

4,71

5,84

1,30

1,70

1,53

Таблица FI7. Расчетные Характеристики однокамерных топок при паропроиэ-

Воднтельности котла более 20,8 кг/с (75 т/ч)

Коэффициент из­

Допустимое теп­

Потери теплоты от

Топливо

Бытка воздуха на выходе из топки ат

Ловое напряже­ние объема топ­ки по условию го­рения Qv,КВт/м3

Недожога q3 + qA, %

1,20- 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20

162,8 174,5 162,8 186,1 162,8 116,3

2

1,0—1,5 2,0—3,0 0,5—1,0 0,5—1,0 0,5—1,0

А. При твердом шлакоудалении 1,25

Тощие угли Каменные угли Отходы углеобогащения Бурые угли Фрезерный торф Сланцы


Б. При сжигании мазута и горючих газов


Мазут

1,02—1,10 1,05—1,10

1,10

291 349.

233

0,1—0,5

0,1 — 0,5

465

1,5

Природный или попут­ный коксовый газ Доменный газ


В. Потери теплоты в окружающую среду в зависимости от номинальной

И более и более

Паропроизводительности котла:

Паропроизводительность D:

Кг/с………………………………………………….

20

40

80

120

160

200

250

Т/ч……………………………………………………

72

144

288

432

576

720

900

Потеря теплоты

<75, % …………………………………………..

0,8

0,65

0,45

0,35

0,28

0,24

0,2

Примечания: 1. Потери теплоты от недожога на твердых топливах относят целиком к при этом меньшие значения принимают при сжигании малозольных

Топлив с 1,43% Кг/МДж. 2. При твердом шлакоудалении доля уноса летучей золы

Принимается для всех топлив яув = 0,95. 3. При сжигании мазута избыток воздуха At = 1,021,03 принимается при газоплотном исполнении экранов топки и автоматическом регулировании горения, а также в обычных топках и присосах в нее не выше Дат=0,05. При сжигании газового топлива (кроме доменного газа) в газоплотных топках принимается а, = 1,05. 4. Потери теплоты от недожога при сжигании мазута и горючих газов относят в основном к Цъ. В топках котлов большой паропроизводительности (89 кг/с и более) при автоматическом регулировании горения принимают недожог топлива 0,1—0,2%.

Таблица П8. Расчетные характеристики открытых и полуоткрытых (с нере­жимом) топок с жидким шлакоудалением при паропроизводительности котла

Выше 20,8 кг/с (75 кг/с)

Топливо

Коэффициент .избытка воздуха От

Допустимое тепловое напряжение объема тоПки Qv, КВт/м3

Открытая топка

Топка с пережимом

Антрациты и полуантра­

1,20—1,25

168,6 (145,4)

197,7 (168,6)

Циты

Каменные угли

1,20— 1,25

215,2 (186,1)

232,6 (197,7)

Марок Т, 2СС

Топливо

Коэффициент избытка воздуха

Допустимое тепловое напряжение объема топки qv, кВт/м3

От

Открытая топка

Топка с пережимом

То же марок Г, Д ГСШ, 1СС Бурые угли

1,20

1,2

215,2 (186,1) 244,2 (209,3)

232,6 (197,7) 267,5 (232,6)

Топливо

Потери теплоты от недожо­га qA, %

Доля шлакоулавливания ашл

Открытая топка

Топка с пе­режимом

Открытая топка

Топка с пе­режимом

Антрациты и полуан­трациты Каменные угли марок Т, 2СС То же марок Г, Д ГСШ, 1СС Бурые угли

3 — 4

1,5 0,5 0,5

3 — 4

1,0 0,5 0,5 —

0,15 0,20 0,20

0,1—0,35

0,15 0,20

0,20—0,30 0,1 — 0,35

Примечания: 1. Большее значение 0^=1,25 принимается при транспорте пыли в топку горячим воздухом. 2. Меньшее значение Q4= 3% принимается для полуантрацитов, меньшие значения ашл — для топок с вихревыми горелками.

Таблица П9. Физические характеристики воздуха и продуктов сгорания

Среднего состава

Воздух

Продукты сгорания среднего состава

9, °С

Х-105,

V 106, м2

Рг

Х-105,

V-106, мг/с

Рг

КВт/(м ■ К)

КВт/(м ■ К)

0

2,43

13,2

0,70

2,28

11,9

0,74

100

3,19

23,2

0,69

3,13

20,8

0,70

300

4,48

48,2

0,69

4,84

43,9

0,65

500

5,62

79,3

0,70

6,56

73,0

0,62

700

6,66

115,0

0,71

8,27

107,0

0,60

900

7,61

155,0

0,72

10,01

146,0

0,58

1100

8,47

200,0

0,72

11,75

188,0

0,57

1300

9,27

247,0

0,73

13,49

234,0

0,55

1500

10,02

300,0

0,73

15,35

282,0

0,53

1700

10,75

355,0

0,74

17,33

333,0

0,51

1900

11,46

415,0

0,74

18,96

389,0

0,49

2100

12,09

478,0

0,75

20,70

450,0

0,48

2300

12,79

544,0

0,75

22,56

513,0

0,47

Таблица П10. Теплопроводность воды и водяного нар» (опорные значения теплопроводности МО5, кВт/(м — К»


Давление насыщения, МПа

На линии насы­щения

Давление, МПа

T, °С/

30,0

25,0

Пар

20,0

15,0

10,0

5,0

Вода


0,47 1,55 3,97

8,58

11,28 14,60

16,52 18,66

21,04

3,00 3,74 4,95

7,19

8,78 11,30

13,03 15,00

18,26

68,62 66,41 61,64

53,96

50,36 46,05

43,50 40,12

33,84

70,61 68,87 65,15

59,10

55,85 51,78

49,45 46,55

43,40

70,27 68,40 64,45

58,18

54,56 50,15

47,47 44,33

40,15

69,92 68,06 63,87

57,02

53,18 48,18

45,27 41,07

69,68 67,58 63,17

55,85

51,54 46,08

69,32 67,24 62,46

54,46

69,98 66,75 61,75

150 200 250

300

320 340

350 360

370

400 430 450 500 550 600

5,25

5,24 5,45

5,51 5*61

5,72

6,00 6,35 6,51 7,15 7,83 8,49

7,38 6,92

6,81 6,75

6,73

6,83 7,04 7,22 7,75 8,34 8,97

10,02 9,24

8,75

8,13 8,01 8,04 8,40 8,91 9.49

14.9

10,61 9,45 9,21 9,20 9,56

10.10

24,80 15,49 13,51 11,43 11,12 11,35

15,05 11,88 10,90 10,18 10,31 10,68

Пример расчета теплопроводности. Требуется найти значение X при давлении 14 МПа и температуре пара 480" С. Найдем числовое значение Г для давления 14 МПа при меньшем и большем ближайших опорных значениях температур (450 и 5UU С).

Х’2 = 7,75 +

Х = 7,22(14 -10)=7,876;

15-10 8,40-7,75

(14—10)=8,27.

15-10

Числовое значение для заданных параметров (давлении 14 МПа и температуре 480° С)

V = 7,876+-

8,27-7,876.

°(480-450) = 8,166.

500-450

В итоге окончательный ответ: Х=8,166-10"5 кВт/(м-К). При расчете вблизи линии насыщения оджгиз опорных значений принимается по данным линии насыщения (вода Или пар) при опорной температуре.______________________________________

Таблица ПИ. Кинематическая вязкость воды я водяного пара (опорные Значення кинематической вязкости Vl©6, м2/с)

T, °С

Давление, МПа

На линии насы­щения

Давление насыщения

Р, МПа

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Вода

Пар

150 200 250

0,198 0,155 0,134

0,199 0,155 0,135

0,200 0,157 0,136

0,201 0,157 0,136

0,203 0,158 0,136

0,188 0,154 0,137

0,197 0,153 0,133

5,622 2,025 0,881

0,47 1,55 3,97

300

0,933

0,126

0,126

0,127

0,127

0.127

0,126

0,435

8,58

320 340

1,043 1,154

0,423 0,486

0,124 0,127

0,124 0,123

0,124 0.122

0,124 0,122

0,124 0,121

0,337 0,264

11,28 14,60

350 360

1,207 1,261

0,525 0,563

0,227 0,329

0,122 0,121

0,121 0,120

0,122 0,120

0,120 0,119

0,233 0,206

16,52 18,66

370

Uta

0,602

0,357

0,182

0,121

0,119

0,119

0,179

21,04

400 430 450 500 550 600

1,468

1,626 1,735 1,937

0,695 0,780 0,838 0,955 1,145 1,310

0,431 0,495 0,538 0,645 0,742 0,860

0,296 0,350 0,385 0,468 0,551 0,640

0,201 0,258 0,290 0,366 0,437 0,508

0,131 0,198 0,230 0,297 0,344 0,417

Примечание. Расчет кинематической вязкости V при заданной температуре и давлении производится по примеру, приведенному в т&бл. П10.

Таблица ПІ2. Числа Праидтля Рг, физических свойств воды и водяного паря (опорные значения чисел)

T, °С

Давление, МПа

На линии насы­щения

Давление

Насыщения,

МПа

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

Вода

Пар

150 200 250

1,13 0,90 0,84

1,13

0,90 0,83

1,13

0,90 0,83

1,13 0,89 0,82

Из

0,89 0,81

1,12

0,89 0,81

1,14 0,91 0,85

1,08 1,20 1,34

0,47 1,55 3,97

300

1,23

0,95

0,90

0,87

0,84

0.82,

0,96

1,69

8,58

320 340

1,16 1,12

1,62 1,56

1,02 1,34

0,94 1,10

0,91 1,03

0,87 0,96

1,09 1,34

1,96 2,51

11,28 14,60

350 360

1,10 1,08

1,39 1,33

2,06 1,82

1,31 1,90

1,13 1,30

1,02 1,12

1,62 2,41

3,14 5,04

16,52 18,66

370

1,06

1,29

1,64

2,97

1,77

1,29

2,96

5,66

21,04

400 450 500 550 600

1,03 0,97 0,94 0,92 0,90

1,16 1,04 0,98 0,94 0,91

1,35 1,13 1,03 0,97 0,92

1,66 1,25 1,09 1,01 0,95

2,55 1,90 1,16 1,04 0,97

5,04 1,56 1,23 1,08 1,00

Примечание. Расчет чисел Рг при заданной температуре и давлении производится по примеру, приведенному в табл.

[1] Определяем объем топ­ки. Объем топки без зоны ширм для определения эффе­ктивной толщины излучающе­го слоя

[2] Определяем коэффициент тепловой эффективности цель­носварного экрана. Угловой коэффициент хн э —1,0. Величины FCT, сохраняют прежние значения. Коэффициент £, = 0,45, при этом |/э= 1,0 0,45 = 0,45 и |/ср = 0,45 — 449,6/450,0 = 0,4496.

[3]

[4] +

[5] +

3. Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании а’,ф = (25,0 • 10 ~3 + 25 • 10 "-‘)• 1,0 = 50- 10" 3 кВт (м2 К).

4. Коэффициент теплопередачи при продольном омывании

[8] При работе котла под наддувом. Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией ог продуктов сгорания к стенке ак. Исходя из (6.11) и прямой зависимости кинематической вязкости от давления, но іучаем

/ .6.Ч /О I03°h5

1 = 77.8 — 10" 3 ( ——- =79,3-10 3 кВт/(м2 ■ К).

V )

Коэффициент теплоотдачи излучением «, = 20.110 3 кВт/м2.

Ваш отзыв

Рубрика: РАСЧЕТ ПАРОВЫХ КОТЛОВ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *