Проект вспомогательного парогенератора |
Страница 7 из 9
КОМПАНОВКА И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ. Пароперегреватель установлен за испарительным пучком. Для нашего вспомогательного парогенератора применили вертикальный пароперегреватель. Для их изготовления используют трубы с наружным диаметром 29 и38 мм. При размещении змеевиков шаговые отношения в пучке обычно принимают в пределах : S1/dН = S2/dН = 1,3… 2,0. dН = 0,029 м . S1 = 2 ∙ 29 = 58 мм; S2 = 2 ∙ 29 = 58 мм . После выбора схемы пароперегревателя и геометрических характеристик пучка ( dН ,S1 ,S2 ) определяют число труб в одном ряду Z1 : , где S1 – поперечный шаг труб, мм. . Поверхность нагрева одного ряда труб , м2 HРПП = π dНLППZ1 =3,14×0,029×2,5×32=8 Где LНН - длина трубки среднего ряда пучка , м, принимается по эскизу парогенератора . Живое сечение для прохода газов в пароперегревателе ; м fГПП=LПП (LТ – dН Z1 )=2,5×(1,45-0.029×32)=1,31 Скорость пара в трубах пароперегревателя принимают 15…20 м/с и определяют число параллельно работающих труб . Где Dпп- паропроизводительность котла по перегретому пару, кг/с; Средний удельный объем перегретого пара, м3 /кг. Vпп=(Vн.п.+Vп.п.)/2 = 0.27 Vн.п., Vп.п. – удельные объемы на входе в пароперегреватель и на выходе из него, м3 /кг. Vн.п.=0,24, Vп.п=0,3 Затем производится разбивка труб в коллекторе и газоходе пароперегревателя. По диаграмме “Ir-tr” определяют температуру газов на выходе из пучка. t1= 600°C t2= 455°C Средняя температура газов в пучке: tгпп=0,5(t1+ t2)=528°C Tгпп =525+273=801K Тогда скорость потока газов через пучок, м/с м/с Для перегретого пара предварительно определяют его среднюю температуру, ºС. tпп=0,5(ts+tпп)=0.5(160+290)=225 где ts – температура насыщения при заданном насыщении в котле, ºС tпп – температура перегретого пара (по заданию), ºС Коэффициент теплоотдачи конвекцией от потока газов к стенке труб определяется расчетом: =104 Вт/м к Коэффициент теплоотдачи a2 от стенки трубы к пару: Вт/м к При тепловом расчете пароперегревателя следует учитывать передачу теплоты излучением от потока газов к трубкам пучка. Коэффициент теплоотдачи излучением рассчитывается по формуле: Вт/м к Температура загрязненной стенки трубки пароперегревателя: °С qпп- плотность теплового потока (10¸25)×103 e=(1,5¸4)×10-3 – коэффициент загрязнения труб пароперегревателя, имеющий меньшие значения при больших скоростях газа в пучке. Тогда Тзагр=tзагр+273=675 К Эффективная толщина излучающего слоя газов Sпп при омывании пучка труб определяется: Коэффициент ослабления лучей Кrпп и степень черноты трехатомных газов рассчитываются соответственно: 1/(м×Мпа) 0,109 Вт/м к После определения коэффициентов теплоотдачи рассчитывается коэффициент теплопередачи от потока газов к перегреваемому пару. где =104×0,86+5,42=95 Вт/м к - коэффициент полноты смывания пароперегревателя. Температурный напор для пароперегревателя определится из следующих выражений: Тогда расчетная площадь поверхности нагрева: А расчетное число рядов труб в пучке: округляют до целого числа Z3 =2 и исходя из принятого числа рядов, определяется действительная поверхность нагрева пароперегревателя:
|