Пример теплового расчета вспомогательного парового котла
Рассмотрим порядок выполнения теплового расчета судового вспомогательного котла с естественной циркуляцией на мазутном отоплении. Целью теплового расчета является определение конструктивных размеров расчетной площади теплопередающих поверхностей нагрева, обеспечивающих требуемую паропроизводительность при заданных параметрах пара, питательной воды и топлива. Одновременно с этим в задачу расчета входит определение расхода топлива, воздуха и газообразных продуктов сгорания, необходимых для выбора вспомогательных механизмов, обслуживающих котел (вентилятора, топливного насоса, форсунок и др.).
Тепловой расчет основан на теоретическом материале, изложенном в гл. 2 и 3, который рекомендуется тщательно проработать перед выполнением теплового расчета котла.
Общий вид вспомогательного парового котла, подлежащего расчету, показан на рис. 3.14. У котла нет пароперегревателя, воздухоподогревателя и экономайзера. Он имеет парообразующую поверхность нагрева и предназначен для производства влажного пара в количестве , кг/с.
Рис. 3.14. Схема вспомогательного парового котла |
Тепловой расчет котла удобно разбить на четыре этапа.
1-й этап: определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива и построение диаграммы . На этом этапе по заданному составу топлива определяют теоретический объем воздуха , необходимый для полного сжигания 1 кг топлива, и объем образующихся при горении топлива газообразных продуктов сгорания (дымовых газов): , , . Полученные данные используются для расчета энтальпии продуктов сгорания I в зависимости от температуры и коэффициента избытка воздуха . По результатам расчетов энтальпии I, выполненным в интервале температур от 0 до 2200°С (через каждые 100°С), строят график зависимости I = ƒ( ), называемый диаграммой «температура – энтальпия» ( ). Полученная диаграмма используется на 3-м и 4-м этапах.
2-й этап: определение расхода топлива и величин, необходимых для расчета топки. По заданной паропроизводительности , параметрам пара и питательной воды , , , параметрам топлива и заданному к. п. д. котла ц определяют расход топлива В на номинальном режиме работы котла (то есть режиме полной или 100%-ной нагрузки). Здесь же находят величины для теплового расчета топки. Необходимые для расчетов параметры воды и пара принимают по графику, представленному на рис. 3.15.
3-й этап: тепловой расчет топки. По конструктивным размерам, снятым с эскиза спроектированной топки (облучаемая длина труб экрана и притопочного пучка ), и принятой длине топки находят лучевоспринимающую парообразующую поверхнотъ нагрева топки . Затем по формуле (3.24) вычисляют топочный критерий Больцмана Во и по формуле (3.25) рассчитывают безразмерную температуру газов, покидающих топку , а по ней значения температуры и . В конце определяют количество лучистой теплоты , воспринятой в топке.
4-й этап: тепловой расчет конвективного парообразующего пучка труб. По размерам, снятым с предварительно спроектированного парообразующего пучка труб, определяют живое сечение для прохода газов в пучке , скорость движения газов ,
Таблица 3.1
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1146;