Топливо и котельные установки

Расчет поверхностей нагрева котельного агрегата

Тепловой расчет котельных агрегатов производится по нор­мам, разработанным ЦКТИ и ВТИ. Заводы-изготовители выпу­скают паровые котлы определенных типоразмеров. По этим дан­ным в проекте котельной установки выбирают паровые котлы определенной конструкции и паропроизводительности.

Обычно тип и конструкция парового котла выбираются в соот­ветствии с условиями нагрузки, потребной паропроизводитель - ностью, параметрами пара и имеющимися габаритами котель­ного помещения. Большое значение при выборе конструкции котла имеет удобство компоновки топочного устройства, топливо - подачи, золоудаления. При выборе числа и производительности отдельных котельных агрегатов руководствуются следующими соображениями: устанавливаемые котлы должны принадлежать по возможности к одному типоразмеру; число котлов надо выби­рать так, чтобы в самый холодный день года в работе находи­

Лись все установленные котельные агрегаты с полным использо­ванием их производительности.

Определение поверхностей нагрева котла, пароперегревателя, водяного экономайзера и воздухоподогревателя, воспринимаю­щих теплоту дымовых газов непосредственным с ними соприкос­новением, производится путем совместного решения уравнения конвективного теплообмена (74) и уравнения теплового баланса Г75):

ВОх = кНМ ккал/час; (74)

<31 = /,-/2 + ?лр-?5 “«ал/кг. (75)

В этих формулах: (2, — полезное тепло, переданное поверхно­сти нагрева при сжигании 1 кг топлива (ккал/кг);

В— часовой расход топлива в кг/час, пред­варительно подсчитываемый по тепло­вому балансу котельного агрегата;

Н— поверхность нагрева в м2;

К— коэффициент теплопередачи в ккал/мЧас град;

М— средняя разность между температурой дымовых газов и температурой нагре­ваемой среды;

4= и —теплосодержание продуктов сгорания,

Получаемых с 1 кг топлива в начал. е

(/1) ив конце (/2) газохода в ккал/кг, подсчитываемое по формуле (32);

Дпр = Д а Ц, св tв— теплота наружного воздуха в ккал/кг, поступающего в газоход вследствие присоса при величине последнего Да;

<7^— потеря тепла в ккал/кг газоходом в ок­ружающую среду (на 1 кг топлива).

Средняя разность температур дымовых газов и нагреваемой среды находится по формуле:

2,3.^

Где: — наибольшая разность температур дымовых газов и

Среды;

Наименьшая разность температур дымовых газов и среды.

С достаточной для практики точностью можно положить, что:

Чш-Чъ= 2

’пр ^ 1000

Тогда уравнение (75) примет такой вид:

3* = /*-/*+2'йоо ккал! кг - (76)

Надо иметь в виду, что при расчете поверхности нагрева во­дяного экономайзера:

(Э = ——— ккал/кг. в

При расчете поверхности нагрева воздухоподогревателя:

V, сЖп О ——- к кал кг,

~ 0. П ^ ’

Где Мееп — температура подогрева воздуха в воздухоподогре­вателе.

Следующей, важной для расчета, величиной является коэф­фициент теплопередачи — & ккал/м2 час град.

В упрощенных расчетах небольших котельных установок можно воспользоваться следующими эмпирическими формулами для определения коэффициента теплопередачи: у горизонтально водотрубных котлов:

6 = 21,7 [ 0,8 V? ккал/м? час град (при Ш -1 : 8 м/сек);

У вертикально-водотрубных котлов: в первых газоходах:

К ~ 9,0 4,0 № ккалмг час град (при И/=3-ь-7 м/сек);

Во вторых газоходах:

6= 12,5 -[-2,5 Ш ккал/м2 час град (при № = 2-н8 м/сек); у котлов с дымогарными трубами:

К = 64-4,4^/" Ш ккал/м2 час град;

У пароперегревателей:

А = 8 + 4,01Г ккал/м2час град (при =2-^7 м/сек);

У чугунных ребристых водяных экономайзеров:

А = 3,6 -|- 0,9 Ш ккал/м2 час град (при м/сек).

В приведенных формулах через № м/сек обозначена средняя скорость дымовых газов, рассчитанная по живому сечению газо­хода.