Перевод на природный газ котла ДКВР 20/13 котельной Речицкого пивзавода (стр. 6 из 17)

Q_{б max}= 0,985 (23500 – 9053,51+ 0,05 392,436) = 14249,1 кДж/кг;

4. Вычисляем, расчетную температуру потока продуктов сгорания в конвективном газоходе (°С)

Q = (Q¢ +

²) / 2

_min= (1000 + 300) / 2 = 650 °С;

_max= (1000 + 500) / 2 = 750 °С;

где Q¢ и

²— температура продуктов сгоранияна входе в поверхность и на выходеиз нее.

5. Подсчитываем среднюю скорость продуктов сгорания в поверхности нагрева (м/с)

W_г = B_р∙ V_г∙ (

+273) / (F273 3600)

где Вр — расчетный расход топлива, кг/с (табл.5); F— площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания (см. п. 1), м²; V_Г —объем продуктов сгорания на 1 кг твердого и жидкого топлива (из расчетной табл. 3 при соответствующем коэффициенте избытка воздуха);

— средняя расчетная температура продуктов сгорания, °С (см. п. 4).

W_{г min}=459,62 11,11 (650 + 273) / (0,348 273 3600) =13,78 м/с;

W_{г max}=459,62 11,11 (750 + 273) / (0,348 273 3600) = 15,27 м/с.

6. Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

при поперечном смывании коридорных и шахматных пучков и ширм

_ф

где:

- коэффициент теплоотдачи определяемый по номограмме:

при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6.1 [2];

- поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяется при поперечном омывании коридорных пучков - по рис. 6.1 [2];

- поправка на компоновку пучка, определяется: при поперечном смывании коридорных пучков - по рис. 6.1 [2]; Сф - коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока, определяется: при поперечном омывании коридорных пучков труб - по рис. 6.1 [2].

= 1;

= 1;

С_{Ф min}= 1,08; С_{Ф max}= 1,04;

_min= 84Вт/К∙м² ; _max= 89 Вт/К∙м².

a_kmin= 1 1,08 84 1= 90,72 Вт/К∙м²

a_kmax=1 1,04 89 1 = 92,56 Вт/К∙м²

7. Вычисляем степень черноты газового потока по номограмме рис. 5.6. [2]. При этом необходимо вычислить суммарную оптическую толщину

kps = (k_г r_n+ k_зл∙ μ)ps

где: k_г — коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;

k_зл −коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, [2], стр.75

μ − концентрация золовых частиц.

Толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков (м)

S = 0,9 d (4/

∙ (S₁ S₂ / d² ) -1)

S = 0,9 51 10^-3 (4 / 3,14 (110² / 51²) -1) = 0,213 м

P_n= r_n p

P_n= 0,216 0,1 = 0,0216 МПа,

где: p — давление продуктов сгорания в газоходе принимается 0,1 МПа [2], стр.62.

k_г=

k_{г min =}

(м∙МПа)^-1

k_{г max =}

(м∙МПа)^-1

kps_min = 36,48 0,0216 0,213 = 0,167

kps₂ = 33,05∙ 0,0216 0,213 = 0,152

По рис.5.6 [2] определяем степень черноты газового потока

a_min= 0,16; a_max= 0,14.

8. Определяем коэффициент теплоотдачи

, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева, Вт/(м² ∙К):

для незапыленного потока (при сжигании жидкого и газообразного топлива)

= ∙ ac_г,

где:

— коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме на рис. 6.4,[2]; а — степень черноты; c_г — коэффициент,определяется по рис. 6.4,[2].

Для определения

и коэффициента c_г вычисляется температура загрязненной стенки (°С)

t_з = t +

t,

где: t — средняя температура окружающей среды, для паровых котлов принимается равной температуре насыщения при давлении в котле, а для водогрейных — полусумме температур воды на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее, °С;

t — при сжигании газа принимается равной 25°С ,[2] стр.78.

t = 195,04 °C

t₃= 195,04 + 25= 220,4 °C

c_{г min}= 0,93 c_{г max}= 0,97.

_min= 38 Вт/(м²∙K); _max= 58 Вт/(м²∙K);

_min = 38 0,93 0,16 = 5,65 Вт/(м²∙K);

_max = 58 0,97 0,14= 7,87 Вт/(м²∙K).

9. Подсчитываем суммарный коэффициент теплоотдачиотпродуктов сгорания к поверхности нагрева, Вт/(м²∙K):

∙( + ),

где:

- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее продуктами сгорания, частичного протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон; для поперечно омываемых пучков принимается

= 1.[2], стр.79.

a_1min= 1 (90,72 +5,65) = 96,37 Вт/(м²∙K);

a_1max = 1 (92,56 + 7,87) = 100,43 Вт/(м²∙K).

10. Вычисляем коэффициент теплопередачи Вт/(м²∙K),

К=

∙

где:

—коэффициент тепловой эффективности, определяемый из табл. 6.1 и 6.2 в зависимости от вида сжигаемого, топлива [2]:

= 0,85

K_min= 0,85 96,37 = 81,915 Вт/(м²∙K);

K_max= 0,85 100,43 = 85,366 Вт/(м²∙K).

11. Определяем количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на 1кг сжигаемого твердого и жидкого топлива (кДж/кг),

Q_т = [(KH

T) / (B_р 1000 )] ∙3600

Для испарительной конвективной поверхности нагрева °С :

t_k- температура насыщения при давлении в паровом котле, определяется из таблиц для насыщенных водяных паров, °С

t_k= 195,04 °С, [1]стр.47:

T_min= (1000 - 300) / [ln (1000 – 195,04) / (300 – 195,04)] = 344 °С

T_max= (1000 - 500) / [ln (1000 – 195,04) / (500 – 195,04)] = 515 °С

Q_{т min}= (81,915 63,3 344 ∙3,6) / 459,62 = 13971,05 кДж/кг;

Q_тmax= (85,366 63,3 515 3,6) / 459,62 = 21792,14 кДж/кг.

12. По принятым двум значениям температуры

₁” и ₂” и полученным двум значениямQ_т и Q_б производится графическая интерполяция для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Для этого строится зависимость Q =f( "), показанная на рис.2[приложение]. Точка пересечения прямых укажет температуру продуктов сгорания ²_кп1 , которую следовало бы принять при расчете.

13. Определив температуру

_кп1 = 370 °С, находим по рис.1 [приложение] h²_кп = 7000 кДж/кг.

14. Количество тепла переданное в первом конвективном пучке

Q_кп =

∙ (h¢_кп - h²_кп + h⁰_прс)