РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ II СТУПЕНИ ПО ХОДУ ДВИЖЕНИЯ ГАЗОВ

На рисунке 3.2 приведена схема пароперегревателя второй ступени.

Исходными данными для расчёта II ступени пароперегревателя являются следующие данные:

– теплосъём в поверхностном пароохладителе, принятый ранее – 150 кДж/кг;

– наружный диаметр труб d_н =38 мм;

– поперечный шаг S₁=95 мм;

– продольный шаг S₂=75 мм;

– расположение труб – коридорное;

– живое сечение для прохода газов f_г =23,3 м²;

– живое сечение для прохода пара f_п =0,098 м²;

– температура пара на выходе из пароперегревателя II ступени по ходу газов =398 °С;

– энтальпия пара =3091,53 кДж/кг;

– температура пара на входе в поверхностный пароохладитель равна температуре насыщения, =318 °С;

– теплосодержание пара по таблице XXIII [1]; =2705,4 кДж/кг.

Так как на стороне насыщенного пара расположен поверхност ный пароохладитель, то энтальпия пара на входе в пароперегреватель определяется по соотношению 8.08 [1]

; (3.58)

= 2705,4 – 150 = 2555,4 кДж/кг. (3.59)

Теплота, воспринятая паром

; (3.60)

кДж/кг. (3.61)

Температура газов на входе в пароперегреватель принимается равной температуре газов на выходе из пароперегревателя I ступени = =900 °С.

Энтальпия дымовых газов определяется по таблице 2 ( = =9810,03 кДж/кг).

Энтальпия дымовых газов на выходе из пароперегревателя

; (3.62)

=5669,54 кДж/кг. (3.63)

По найденной энтальпии (по табл. 2) находится температура дымовых газов на выходе из пароперегревателя ( =532,54 °С).

Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле

, (3.64)

где - большая разность температур сред;

- меньшая разность температур сред.

=900-398 = 502 °С; (3.65)

=532,54-318 = 214,54 °С; (3.66)

=338,15 °С. (3.67)

Средняя температура газов

; (3.68)

=716,27 °С. (3.69)

Скорость газов определяется по формуле

; (3.70)

=9,22 м/с. (3.71)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков

, (3.72)

где – коэффициент теплоотдачи конвекцией. Определяется по рисунку П1.

При =38 мм и =9,22 м/с,

=74,48 Вт/(м²ּК);

C_Z – поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ( =1);

C_S – поправка на компоновку пучка, для

, ; (3.73)

, . (3.74)

=1

– поправка на влияние физических параметров среды ( =0,98).

Вт/(м²ּК).

Эффективная толщина излучающего слоя

; (3.75)

0,18 м. (3.76)

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами ( ). Для нахождения этого коэффициента необходимо найти

0,216×0,1×0,18=0,0039. (3.77)

По рисунку П2 определяется =35 (м МПа)^-1.

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами принимается равным нулю (п. 7-36) [1].

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания

; (3.78)

0,124. (3.79)

Коэффициент теплового излучения газовой среды

; (3.80)

=0,117. (3.81)

Средняя температура пара

; (3.82)

=358 °С. (3.83)

Скорость пара

, (3.84)

где – удельный объем пара.

При =358 °С и =10,25 МПа,

=0,0238 м³/кг.

м/с. (3.85)

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от поверхности к пару. Находится по рисунку П3,

, (3.86)

где – поправка на форму канала ( =0,95).

Для =358 °С и = 15,6 м/с,

=3400 Вт/(м²ּК).

Вт/(м²ּК). (3.87)

Температура стенки труб пароперегревателя

, (3.88)

где – коэффициент загрязнения. При сжигании твёрдого топлива и коридорном расположении труб =0,0043 (м² К)/Вт (стр.142 [4]);

– средняя температура среды, протекающей в рассчитываемой поверхности; =358°С;

– площадь поверхности нагрева.

Величина поверхности нагрева принимается равной =1600 м².

Температура стенки труб пароперегревателя

=

= 457,2 °С. (3.89)

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания

, (3.90)

где – коэффициент теплоотдачи излучением, находится по рисунку П4. Для температуры стенки =457,2 °С

=180 Вт/(м²ּК);

Вт/(м²ּК). (3.91)

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

, (3.92)

где – коэффициент использования поверхности. Определяется по таблице 6.1 [4], для пароперегревателя =1,0.

95,54 Вт/(м²ּК). (3.93)

Коэффициент теплопередачи

, (3.94)

где – коэффициент тепловой эффективности. Определяется по таблице П2, =0,65.

60,31 Вт/(м²ּК). (3.95)

Необходимый размер поверхности нагрева пароперегревателя II ступени

; (3.96)

=1695,8 м². (3.97)

Поскольку размер поверхность отличается от принятого раннее (1500 м²) менее, чем на 7 %, то расчёт считается законченным.

Поиск по сайту: