Последовательность расчета водяного экономайзера

 

1. По уравнению теплового баланса определяют количество теплоты, которое отдают дымовые газы:

Q _б = φ(I' _эк– I";_эк + Δα_эк· ), (7.1)

где I' _эк – энтальпия продуктов сгорания на входе в экономайзер, определяется по табл.3.5 по температуре на выходе из газохода, кДж/кг или кДж/м³; I";_эк – энтальпия газов на выходе из ВЭ, определяется по температуре уходящих газов, кДж/кг или кДж/м³; φ – коэффициент сохранения теплоты, который определен ранее; Δα_эк– присос воздуха в экономайзере (см. табл.3.2); – энтальпия присосанного воздуха, кДж/кг или кДж/м³.

2. Приравнивая теплоту, отданную продуктами сгорания, теплоте, воспринятой водой, определяют энтальпию воды на выходе из экономайзера i";_эк, кДж/кг:

В _р Q _б = D (i";_эк – i’ _эк); i";_эк = В _р Q _б/ D + i’ _эк,

где i’ _эк – энтальпия воды на входе, принимаемая по таблицам воды и водяного пара [3] при температуре питательной воды t _п.в по заданию, кДж/кг; D – паропроизводительность котла, кг/с;

В _р – расчетный расход топлива, кг/с или м³/с.

По энтальпии воды i";_эк определяют температуру на выходе из ВЭ - t";_эк. Если t";_эк окажется больше, чем температура кипения t _кип, для расчета рекомендуется принять t";_эк = t _кип – (20…40). В случае, когда теплоты газов не достаточно для получения желаемой температуры, за расчетную принять температуру, до которой можно нагреть воду при имеющемся количестве теплоты.

3. Определяют температурный напор, приняв противоточное движение теплоносителей по формуле (6.16).

4. Выбирают конструктивные характеристики принятого к установке ВЭ по таблице. При этом число труб в ряду z ₁ выбирается с таким расчетом, чтобы скорость греющих газов при номинальной паропроизводительности была в пределах от 6 до 9 м/с, а число труб в ряду поперек потока z ₂ было не менее трех и не более десяти.

Конструктивные характеристики труб чугунного экономайзера ВТИ

Характеристика одной трубы	Числовые значения
Длина, мм Площадь поверхности нагрева с газовой стороны, м2 Площадь поверхности сечения для прохода дымовых газов, м2	2,18     0,088	2,95     0,120	3,72     0,152	5,50     0,184

 

5. Определяют скорость продуктов сгорания в экономайзере:

ω_г = (В _р V _г ( +273))/(F _эк·273), (7.2)

где В _р – расчётный расход топлива, кг/с или м³/с; V _г – объём газов в ВЭ при среднем коэффициенте избытка воздуха, определяется из табл.3.3; - среднеарифметическая температура продуктов сгорания в экономайзере, °С; F _эк – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания через ВЭ, м²; F _эк = z ₁· F _тр , где F _тр – площадь живого сечения для одной трубы, м²; z ₁- число труб в ряду.

6. Определяют коэффициент теплопередачи. Для чугунных экономайзеров коэффициент теплопередачи К=К _н ·с _υ, определяют по рис. 7.1. и 7.2.

7. Из уравнения теплопередачи при Q _т = Q _б, определяют площадь поверхности нагрева водяного экономайзера, м²:

. (7.3)

8. По полученной поверхности нагрева окончательно определяют его компоновку:

а) общее число труб в экономайзере n= Н _эк/ Н _тр ;

б) число рядов труб в экономайзере z ₂ = n / z ₁.

Округление провести до целого числа, а если будут устанавливаться две колонки труб – округлять z ₂ до чётного числа.

.

Рис.7.2. Экономайзер ВТИ

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Тепловой расчёт котельных агрегатов: нормативный метод. М.: Энергия, 1973. 296 с.

2. Эстеркин Р.И.Котельные установки: курсовое и дипломное проектирование. Л.: Энергоатомиздат, 1989. 280 с.

3. Вукалович М.П. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М.: Машиностроение, 1967. 80 с.

4. СНиП II-35-76.. Нормы проектирования. ч.2. Гл. 35: Котельные установки. М.: Стройиздат, 1977. 49 с.

5. Раддатис К.Ф. Котельные установки. М.:Энергия, 1977. 414 с.

6. Александров В.Г. Паровые котлы средней и малой мощности. М.: Энергия, 1972. 200 с.

7. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. М.: Энергия, 1999. 290 с.

8. Лилов Ю.М. Компоновка и тепловой расчёт парогенератора. М.: Энергия, 1975. 176 с.

9. Лебедев В.И., Пермяков В.А., Хаванов П.А. Расчёт и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения. М.: Энергия, 1993. 170 с.

10. Бордюков А.П., Гинсбург-Шик Л.Д. Теплотехническое оборудование тепловых электростанций. М.: Энергия, 1972. 272с.