Котельный пучок

1. Диаметр труб d =83 мм

2. Расположение труб - коридорное.

3. Число рядов труб Z =3 шт

4. Шаг труб

поперечный s₁ = 300 мм
продольный s₂ = 240 мм.

5. Число труб в каждом ряду
n₁ =26 шт;

n₂ =26 шт;

n₃=27 шт;

 

6. Длина каждого ряда (по чертежу):
l₁=169·30=5,07 м;
l₂= 178·30=5,34 м;

L₃=170·30=5,10 м;

7. Поверхность нагрева котельного пучка

H_n = pd (l₁n₁ + l₂n₂ + l₃n₃ + l₄n₄)= =3,14·0,083(5,07·26+5,34·26+5,10·27)= 106,4 м².

8. Живое сечение для прохода газов (среднее)

F_жc = h (b – n₁d)=4,71(8·26·0,083)= 27,5 м².

9. Относительные шаги:
поперечный σ₁ = s₁/d=300/83=3,61
продольный σ₂ = s₂/d=240/83=2,89.

10. Эффективная толщина излучающего слоя

= =0,9·0,083(4·0,3·0,24/3,14· 0,083²-1) = 0,92 м

11. Угловой коэффициент котельного пучка χ_n =0,62

12. Лучевоспринимающая поверхность котельного пучка H_лn, м

Н_лn = b l_срχ_n =8·0,66· (5,19+5,16+5,16+5,01)/4= 27 м²

13. Расчетная поверхность нагрева

H_p = H_n – H_лn =106,4-26=80,4 м².

14. Температура газов перед котельным пучком J' =1095 °С

15. Энтальпия газов перед котельным пучком I' =6642 кДж/кг

16. Температура газов за котельным пучком J'' =1058 °С

17. Энтальпия газов за котельным пучком I" =6392 кДж/кг

18. Тепловосприятие котельного пучка по балансу

Q_б = φ (I' – I") =0,9935(6642-6392)= 248 кДж/кг.

19. Температура кипения в барабане t_н =248,2 °С

20. Средняя температура газов

=(1095+1058)/2= 1076,5 °С.

21. Объем газов на 1 кг топлива V_г =3,835 м³/кг

22. Объемная доля водяных паров =0,177

23. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_n =0,307

24. Концентрация золовых частиц m_зл =0,0553

25. Скорость газов в котельном пучке

= =10,3·3,835(1076,5+273)/273·27.5 = 7,1 м/с.

26. Коэффициент теплоотдачи конвекцией

a_к = a_н C_z C_s C_ф = 46·0,93·1,0·0,98 = 42 Вт/м² К.

a_н =46; C_z=0,93; C_s=1.0; C_ф =0,98

27. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

P_nS = r_nРS = 0,307·0.1·0.92= 0,028 м ·МПа,

28. Коэффициент поглощения лучей трехатомными газами
k_г = 14,5 1/(м·МПа).

29. Коэффициент поглощения лучей золовыми частицами k_зл = 82 1/(м·МПа).

 

 

30. Оптическая толщина

kPS = (k_г r_n + k_зл m_зл)РS = =(0,307·14,5+82·0,0553)0,028 = 0,25

31. Степень черноты продуктов сгорания a = 0,2

34. Температура загрязненной стенки трубы

t_ст = t_н + 80 = 248,2+80= 328,2 °С.

35. Коэффициент теплоотдачи излучением

a_л = a_н a =271·0,2= 51 Вт/(м² ·K).

34. Коэффициент тепловой эффективности Ψ=0,49

35. Коэффициент теплопередачи

k = y (a_к + a_л) =0,49(42+51)= 46 Вт/(м² ·K).

36. Средний температурный напор Dt = J – t_н = 1076,5 – 248,2= 828,3 °С.

37. Тепловосприятие котельного пучка

=46·80,4·828,3· 10^-3 / 10,3 = 297 кДж/кг.

38. Невязка

= (248-297) ·100/297= -16 %