Для утилизации тепла, увеличения КПД и уменьшения расхода топлива в котле устанавливают чугунный (из элементов) водяной экономайзер (ВЭК). Ды-мовые газы после конвективного пучка охлаждаются до и поступают в ВЭК, где происходит их дальнейшее снижение до .
Для котлов ДЕ с давлением в барабане 1,4 МПа используется экономайзер не кипящего типа, собираемый из ребристых чугунных труб ВТИ, соединяемых между собой чугунными калачами.
Для данного котла используются ребристые чугунные трубы длиной 2 м. Трубы - элементы укладываются в коридорном порядке, причем фланцы элементов образуют боковые стороны ВЭК. Живое сечение для прохода газов для одного элемента . Число труб в горизонтальном ряду, .
7. Сводная таблица расчета и тепловой баланс котла
Таблица 8
|
Величины |
Размер-ность |
Наименование газохода |
||||
|
топка |
КП1 |
КП2 |
ВЭК |
|||
|
Температура газов на входе, t |
- |
807 |
315 |
225 |
||
|
Температура газов на выходе, t |
807 |
315 |
225 |
133 |
||
|
Энтальпия на входе |
- |
13390 |
5131 |
3763 |
||
|
Энтальпия на выходе |
13390 |
5131 |
3763 |
2369 |
||
|
Тепловосприятие, QТ |
22065 |
8193 |
1392 |
1437 |
||
|
Скорость газов |
- |
4,3 |
2,8 |
5,51 |
Cоставление поверочного теплового баланса
Определяется по уравнению:
;
где - располагаемая теплота сгорания (из расчета теплового баланса котла), ;
- коэффициент полезного действия котла, %;
- количество теплоты, переданное лучеиспусканием в топке, в конвективном пучке, ;
- удельный механический недожог, из характеристики топки или теплового баланса котла, %.
;
;
Ошибка в балансе расчета котла не должна превышать 0,5%:
;
Основное условие выполнено.
8. Аэродинамический расчёт котельного агрегата
Целью аэродинамического расчёта котельной установки является выбор необходимых тягодутьевых машин на основе определения тяговой и дутьевой систем и перепада давлений в газовом и воздушном трактах. Для определения полного давления найдем сопротивление поперечно омываемых пучков труб и местные сопротивления, результаты расчётов которых занесём в таблицу 9.
Таблица 9
|
Определяемая величина |
Обозначение |
Размерность |
Источник определения |
Расчёт |
|
|
Сопротивление поперечно омываемых пучков гладких и ребристых труб |
Па |
||||
|
Сопротивление поперечно омываемых пучков гладких труб 1-го конвективного пучка |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Средняя температура газа в 1-ом конвективном пучке |
|||||
|
Коэффициент сопротивления гладкотрубного коридорного пучка |
- |
||||
|
Коэффициент сопротивления, отнесённый к одному ряду пучка |
- |
||||
|
Коэффициент |
- |
- |
|||
|
Число Рейнольдса |
- |
||||
|
Кинематический коэффициент вязкости |
По таблице в зависимости от 479,16 °С |
||||
|
Число рядов труб по глубине пучка |
- |
По чертежу котельного агрегата |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Средний массовый состав дымовых газов |
- |
Характеристика дымовых газов |
|||
|
Сопротивление поперечно омываемых пучков гладких труб 2-го конвективного пучка |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Средняя температура газа в 2-ом конвективном пучке |
|||||
|
Коэффициент сопротивле-ния гладкотрубного коридорного пучка |
- |
||||
|
Коэффициент сопротивления, отнесённый к одному ряду пучка |
- |
||||
|
Коэффициент |
- |
- |
|||
|
Число Рейнольдса |
- |
||||
|
Кинематический коэффициент вязкости |
По таблице в зависимости от 479,16 °С |
||||
|
Число рядов труб по глубине пучка |
- |
По чертежу котельного агрегата |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Средний массовый состав дымовых газов |
- |
Характеристика дымовых газов |
|||
|
Сопротивление поперечно омываемых пучков ребристых труб водяного экономайзера |
Па |
||||
|
Сопротивление одного ряда коридорного пучка ребристых труб |
Па |
||||
|
Поправка на экв-й диаметр сжатого поперечного сечения пучка |
- |
По графику в зависимости от |
|||
|
Поправка на длину труб |
- |
По графику в зависимости от |
|||
|
Поправка на коэффициент |
- |
По графику в зависимости от |
|||
|
Поправка на число рядов труб |
- |
Принимается |
|||
|
Число рядов труб по глубине пучка |
- |
В нашем случае |
|||
|
Сопр.одного ряда корид. пучка труб по графику |
Па |
По рисунку 3 [8] |
|||
|
Расчётная скорость газов |
Рассчитана ранее |
||||
|
Средняя температура газа в водяном экономайзере |
Рассчитана ранее |
||||
|
Местные сопротивления |
Па |
||||
|
Сопротивление 1-го поворота |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Коэффициент местного сопротивления |
- |
Принимается в зависимости угла поворота, в данном случае 90 |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Сопротивление 2-го и 3-го поворотов |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Коэффициент местного сопротивле-ния |
- |
Принимается в зависимости угла поворота, в данном случае 180 |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Сопротивление 4-го и 5-го поворотов |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Коэффициент местного сопротивле-ния |
- |
Принимается в зависимости от угла поворота, в данном случае 180 |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Сопротивление 6-го и 7-го поворота |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Коэффициент местного сопротивле-ния |
- |
Принимается в зависимости угла поворота, в данном случае 180 |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Сопротивление 8-го поворота |
Па |
||||
|
Расчётная скорость газов |
|||||
|
Коэффициент местного сопротивле-ния |
- |
Принимается в зависимости угла поворота, в данном случае 90 |
|||
|
Плотность протекающей среды |
|||||
|
Разряжение топки |
Па |
Принимаем в диапазоне 20ч30 Па |
|||
|
Общее сопротивле-ние |
Па |
|
Наименование оборудования |
Марка |
Тип электродвигателя(мощность) |
|
|
Дымосос |
ВДН-12,5 |
АО82-8 (20 кВт) |
|
|
Вентилятор |
ВДН-12 |
АО72-8 (10 кВт) |
Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, переработанное и дополненное Издательство НПО ЦКТИ, СПб, 1998.
Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н.В. Кузнецова и др., М., "Энергия", 1973. - 296 с. с ил.
Справочник по котельным установкам малой производительности/ Под ред. К. Ф. Роддатиса. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 488 с.: ил.
Таблица состояния воды и водяного пара
Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. для техникумов. - Л.: Энергоатом-издат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 280 с., ил.
Термодинамические свойства воды и водяного пара. Под ред.
М.П. Вукалович. -М.: Госэнергоиздат, 1955. - 92 с.
Е.А. Бойко, И.С. Деринг, Т.И. ОхорзинаКотельные установки и парогенераторы (Аэродинамический расчет котельных установок). -Красноярск 2006. 71 с.