Реконструкция котельного агрегата Е-75 40 Е-75-40К в связи с переводом его на новый вид топлив (стр. 16 из 22)

Таблица 3.18 – Конструктивные характеристики первой ступени экономайзера

Рассчитываемый параметр	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Диаметр и толщина стенки труб	d*δ	мм	По чертежу	32x3
Расположение труб	-	-	По чертежам	Шахматное
Шаги труб:
- поперечный	S1	мм	По чертежу	80
- продольный	S2	мм		75
Относительные шаги труб:
- поперечный	σ1	-	S1/d	80/32=2,5
- продольный	σ2	-	S2/d	75/32=2,34
Число рядов по ходу газов	z2	шт.	По чертежу	22
Средняя длина трубы одного ряда	l1	м	По чертежу, двухсторонний, симметричный	3,239*2=6,478
Среднее число труб в ряду	z1	шт.	По чертежу	21
Расчетная площадь поверхности нагрева	H	м2	πdl1z1z2,	3,14*0,032*6,478*21*22=300,7
Число параллельно включенных змеевиков	n	шт.	2z1	2*21=42
Глубина газохода	a	м	По чертежу	1,7
Ширина газохода	b	м		6,6
Проекция трубы	l	м		6,426
Расчетная площадь сечения для прохода газов	Fг	м2	ab-z1dl	1,7*6,6-21*0,032*6,426=6,9
Площадь живого сечения для прохода воды	ƒ	м2	пdвн2n/4	(3,14*(0,0262)*42)/4=0,0223
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м	0,9d(4S1S2/πd2-1)	0,9*0,032*((4*80*75)/ /(106*3,14*(0,0322))-1)=0,186

Рисунок 3.8 – Схема экономайзера (I ступень).

Тепловой расчет 1-ой ступени водяного экономайзера выполняем в табличной форме (таблица 3.19).

Таблица 3.19 – Тепловой расчет первой ступени водяного экономайзера

Рассчитываемый параметр	Обозначение	Размерность	Формула или обоснование	Расчет
Температура газов на входе	υ’	°С	Из расчета второй ступени ВП	316,5
Энтальпия газов на входе	J’	кДж/кг	Из расчета второй ступени ВП	3004,3
Энтальпия воды на выходе	i’’	кДж/кг	Из расчета второй ступени ВЭ	773,5
Температура воды на выходе	t’’	°С	Из расчета второй ступениВЭ t'экII=t''экI Допускается различие между t'экII и t''экI на ±10°С[2,6]	181,9
Температура питательной воды	tп.в	°С	Задано	150
Энтальпия питательной воды	iп.в	кДж/кг	По табл. XXIV [2,6]	635
Энтальпия воды на входе в ступень ВЭ	i’	кДж/кг	iп.в+ΔiпоDп.п/Dэк	635+47*(20,83/1,03*20,83)= =680,6
Температура воды на входе в I ступень ВЭ	t'	°С	По табл. XXIV [2,6]	160,5
Тепловосприятие экономайзера по балансу	Qб	кДж/кг	(Dэк/Bр)(i''-i')	(1,03*20,83/3,256)*(773,5- -680,6)=612,2
Энтальпия газов на выходе	J’’	кДж/кг	J’-Qб/φ+ΔαJ˚х.в	3004,3- -612,2/0,991+0,02*193,6= =2390,6
Температура газов на выходе	υ''	°С	По табл. 4.3	250,4
Средняя температура газов	υ	°С	(υ’+υ’’)/2	(316,5+250,4)/2=283,5
Средняя температура воды	t	°С	(t’+t'')/2	(160,5+181,9)/2=171,2
Температурный напор на входе	Δt’	°С	υ'-t''	316,5-181,9=134,6
Температурный напор на выходе	Δt’’	°С	υ''-t'	250,4-160,5=89,8

Продолжение таблицы 3.19

Средний температурный напор	Δt	°С	(Δtб - Δtм)/ln(Δtб/Δtм), где Δtб=Δt’;Δtм= Δt''	(134,6-89,8)/ln(134,6/89,8)=110,7
Температура загрязненной стенки	t3	°С	t + Δt3 , Δt3=25°С по пп.7-39 [2], 7-36 [6]	171,2+25=196,2
Объем газов на 1кг топлива	Vг	м3/кг	По табл. 4.2	6,788
Объемные доли:
- водяных паров	rH2O		По табл. 4.2	0,0873
- трехатомных газов	rn	-		0,221
Массовая концентрация золы	μзл	кг/кг	По табл. 4.2	0,02691
Средняя скорость газов	ωг	м/с	(BрVг/Fг)((υ+273)/ /273)	(3,256*6,788/6,9)* *((283,5+273)/273)=6,53
Коэффициент теплопередачи конвекцией	αк	Вт/м2·К	По номограмме 8 [2], 13[6];αнсzcscф	81*1*0,92*0,92=68,6
Плотность воды при средней температуре и давлении	ρ	кг/м3	По табл. XXIV [2,6]	898,7
Средняя скорость воды	ωв	м/с	Dэк/ƒρ	(1,03*20,833)/(0,0223*898,7)=1,07
Средняя массовая скорость воды	ωвρ	кг/см2	wвρ	1,07*898,7=962,8
Произведение	pnS	м·МПа	rnps	0,221*0,1*0,186=0,00412
Коэффициент поглощения лучей:
- газовой фазой продуктов сгорания	Kг	1/мМПа	Кг˚rn ,Кг˚по номограмме 2 [2],3[6]	34*0,221=7,5
- частицами золы	Кзлμзл		По формуле (6- 16)[2]	104*0,8*0,02691/((565,52/3) (1+1,2*0,02691*0,186))= =3,16
Оптическая толщина	kpS	-	(Kг+Kзлμзл)pS	(7,5+3,16)0,1*0,186=0,199
Степень черноты	a	-	1-e-kpS или по номограмме 17 [2]	1-EXP(-0,199)=0,180

Продолжение таблицы 3.19