Курсовая работа: Расчет котла

k = k_с ∙r_п = [(2,47 + 5,06∙ r_{H 2 O} ) /(p∙r_п ∙s)^0,5 - 1](1 – 0,37∙ Т_т ^’ / 1000) r_п = [(2,47 + 5,06∙0,126) / (0,8∙0,25∙0,81)^0,5 - 1](1 – 0,37∙ 1523 / 1000) 0,25 =0,73

r_п = r_{H 2 O} + r_RO2 =0,124+0,126=0,25

9 Степеньчерноты трехатомныхгазов,a_г a_г = 1 – е ^{– k г ∙ r п ∙ p ∙ s} = 1 – е ^{– 0,73 ∙ 0,8 ∙ 0,81} =0,374 светящегосяпламени,a_св a_св =1 – е ^{– ( k г ∙ r п + kc ) p ∙ s} = 1–е ^{– (0,73 + 3,59) 0,8 ∙ 0,81} =0,938 10 Коэффициентусреднения, m 1 11 Эффективностьстепени чернотыфакела, а_ф

a_ф = m∙a_св + (1 – m)a_г =

= 1∙0,938 + (1 – 1)0,374 =0,938

12 Коэффицентзагрязнения экранныхтруб,ζ 0,4 13 Степеньчернотытопки,a_т a_т = a_ф / (a_ф + (1 – a_ф )y∙ ζ )= 0,938 / (0,938 + (1 – 0,938)0,58∙ 0,4) =0,985 14 КритерийБольцмана,Во Bo = [φ∙B∙] / 5,67∙10^-11 ∙ζ∙Н_л ∙Т_а ³ = [0,988∙0,057∙23,35] / 5,67∙10^-11 ∙0,4∙3,58∙2223³ =1,47 15 Температурагазовнавыходеизтопки Безразмерная,Q Q = Т_т / Т_а =1523 / 2223 =0,68 Искомая, t_т t_т = Q∙ Т_а – 273 = 0,68∙2223 – 273 =1238,64 16 Энтальпиягазовна выходеизтопки,I_т , кДж/кг 24500 17 Тепловаямощность лучевоспринимающей поверхности нагрева, Q_л , кВт Q_л = φ(I_а - I_т )В =0,988(41347,9–24500)0,057=948,8 7 Конструктивныйрасчетпарообразующегопритопочного пучка 1 Наружныйдиаметртруб, d,м 0,038 2 Шаг,м Поперечный,s₁ 0,055 Продольный,s₂ 0,060 3 Числотрубводномряду, z₁ z₁ =(L_т / s₁ ) – 0,5 = (1,08 / 0,055)– 0,5=19,14 4 Полнаядлинатруб среднегорядапучкаl, м 1,84 5 Живоесечениедля проходагазов,F_г , м² F_г = l(L_т -z₁ ∙ d) = 1,84(1,08- 19,14∙0,038) =0,65 6 Поверхностьнагрева одногоряда , Н_р , м² Н_р = π∙d∙ l∙ z₁ = 3,14∙0,038∙1,84∙19,14 =4,2 7 Тепловаямощность парообразующего притопочногопучка,Q_п , кВт Q_п = D(i_н.п. – i_эк ) - Q_л = 0,833(2766,35 – 589,5) – 948,8 = 864,5 8 Энтальпиягазовна выходеизпучка,I₁ , кДж/кг I₁ =I_т -Q_п /φ∙В=24500 – 864,5/0,988∙0,057 =9149,12 9 Температурагазовпри выходеизпучка, t₁ , ˚С 510 10 Средняятемпература газовввпучке, t_п , ˚С t_п = 0,5(t_т + t₁ ) = 0,5(1238,64+510) =874,32 11 Средняятемпература газоввпучке,Т_п ,К Т_п = t_п + 273 = 874,32 + 273 =1147,32 12 Средняяскоростьгазов w_г ,м/с w_г = В∙V_г ∙Т_п / (273∙ F_г ) = 0,057∙12,835∙1147,32 / (273∙0,65) =4,73 13 Коэффициент теплопроводностигазов, λ , Вт/(м∙К) 0,0915 14 Коэффициент кинематическойвязкости, n, м² /С 0,000126 15 КритерийПрандтлягазов,Pr 0,59 16 Коэффициенттеплоотдачи конвекцией, α_к ,Вт(м*К) α_к = (λ/d)∙(w∙d/n)^0,6 ∙Pr^0,33 ∙c_z ∙c_s =(0,0915/0,038) ∙ ∙(4,73∙0,038/0,000126)^0,6 ∙0,59^0,33 ∙1∙0,33 =51,94 17 Плотностьтеплового потокаповерхности нагревапучка,q_п ,Вт/м² 20000 18 Коэффициентзагрязнения труб,e , (м² ∙К)/Вт 0,01 19 Температуранаружной поверхности загрязняющегослоя,t_з , ˚С t_з = t_s + e∙ q_п = 170,4 + 0,01∙20000 =370,4 20 Температуранаружной поверхности загрязняющегослоя,Т_з ,К Т_з = t_з + 273 =370,4 + 273 = 643,4 21 Эффективнаятолщина излучающегослоя,s,м s = 0,9d[(4s₁ ∙s₂ / π∙d² ) – 1] = 0,9∙0,038 [(4∙0,055∙ ∙0,06 / 3,14∙0,038² ) – 1] =0,065 22 Коэффициентослабления лучейтрехатомными газами,k, 1/(м*Мпа)

k = k_с ∙r_п = [(2,47 + 5,06∙ r_{H 2 O} ) /(p∙r_п ∙s)^0,5 - 1](1 – 0,37∙ Т_п ^’ / 1000) r_п = [(2,47 + 5,06∙0,126) / (0,8∙0,25∙0,065)^0,5 - 1](1 – 0,37∙ 1147,32 / 1000) 0,25 =3,9

r_п = r_{H 2 O} + r_RO2 =0,124+0,126=0,25

23 Степеньчерноты трехатомныхгазова_г a_г = 1 – е ^{– k с ∙ r п ∙ p ∙ s} = 1 – е ^{– 3,9 ∙ 0,8 ∙ 0,065} =0,18 24 Коэффициент теплоотдачи , Вт/(м² ∙К) излучением трехатомных газов, α_л α_л =5,1∙10^-8 ∙а_г ∙Т³ ∙[1-(Т_з /Т)^3,6 / 1- (Т_з /Т)] =5,1∙10^-8 ∙∙0,18∙1147,32³ ∙[1-(643,4/1147,32)^3,6 /1-(643,4/1147,32)]=27,57 от газов к стенке, α₁ α₁ = α_к + α_л = 51,94+ 27,57 =79,51 26 Коэффициент тепловой эффективности, y 0,5 27 Коэффициент теплопередачи, k, Вт/(м² ∙К) k = y( α_к + α_л ) = 0,5 α₁ =39,75 28 Температурный напор Δt, ˚С Dt = (t^’ – t^’’ ) / ln (t^’ – t_s ) (t^’’ – t_s ) =(1238,64 – 510) / ln (1238,64 – 170,4) (510 – 170,4) =635,8 29 Расчетная поверхность нагрева парообразующего притопочного пучка Н_п , м² Н_п =Q_п ∙10³ /(k∙Dt)=864,5∙10³ /(39,75∙635,8) =34,2 30 Расчетное число рядов труб в пучке z₂ z₂ = Н_п / Н_р = 34,2/ 4,2= 8,14 31 Принятое число рядов в пучке z₂ ^* 9 32 Принятая площадь поверхности нагрева притопочного пучка Н_п ^* , м² Н_п ^* = Н_р ∙ z₂ ^* = 4,2∙9 =37,8 8. Конструктивный расчет экономайзера 1 Диаметр труб.м Наружный,d 0,038 Внутренний,dв 0,032 2 Шаг, м поперечный s₁ 0,055 продольный s₂ 0,06 3 Ширина газохода,b,м 0,8 4 Длина труб,l,м l = L_т =1,08 5 Число труб в 1м ряду, z₁ z₁ = b/ s₁ = 0,8/0,055=14,54 6 Поверхность нагрева 1го ряда, Н_п , м² Н_п =Пd L_т z₁ =3,14∙0,038∙1,08∙14,54=1,87 7 Скорость воды при 1-ходовом змеевике, w_в ^ох , м/с

w_в ^ох =D(Vп.в+Vэк)/(1 ,57dв² ∙ z₁ ) = 0,833∙(0,001030+

+0,001080)/(1,57∙0,032² ∙14,54)=0,075

8 Число заходов змеевика,n_з 3 9 Действительная скорость воды в трубах, w_в ,м/с w_в =w_в ^ох ∙nЗ=0,075∙3=0,225 10 Живое сечение для прохода газов, F_г , м² F_г =L_т ∙ b- l ∙ z₁ ∙d=1,08∙0,8-1,08∙14,54∙0,038=0,267 11 Мощность экономайзера, Qэк, кВт Q_эк =D∙(i_эк -i_п.в. )=0,833∙(589,5-334,92)=212,06 12 Энтальпия газов при выходе из экононайзера I₃ , кДж/кг I₃ = I₁ -Q_эк /( φВ)= 9149,12-212,06/0,988∙0,057= =5383,58 13 Температура газов при выходе из экономайзера, t₃ , ˚СС 315 14 Сре?