Первая ступень водяного экономайзера

1 Температура газов на выходе из водяного экономайзера J" =258,3 °С

(из расчета ВП 1-й ступени).

2 Энтальпия газов I'' =3662,57 кДж/кг (из расчета ВП 1-й ступени).

3 Температура питательной воды t_пв=130°С (по заданию).

4 Энтальпия питательной воды i_пв=549,2 кДж/кг

(табл. 10 при , с.158).

5 Тепловосприятие ступени по балансу

=2228кДж/кг .

6 Энтальпия воды на входе в 1-ю ступень водяного экономойзера

            =609,5 кДж/кг ,

где   =20,8 кг/с .

7 Температура воды на входе в 1-ю ступень водяного экономайзера

t_в' =145 °С (табл. 10).

8 Энтальпия воды на выходе из 1-й ступени водяного экономайзера

            =914,7 кДж/кг .

9 Температура воды на выходе t_в'' =213 °С (табл. 10, с.158).

10 Энтальпия газов на входе в 1-ю ступень экономайзера

            =5903,25кДж/кг .

11 Температура газов на входе в 1-ю ступень экономайзера J' =425,63 °С

   (Приложение 2).

Рисунок 5 - Эскиз первой ступени водяного экономайзера

12 Средняя температура газов

            =341,9°С .

13 Средняя температура воды

            =179°С .

14 Диаметр труб d38*3 мм (по чертежу).

15 Относительные шаги труб принимаем:
                                        поперечный s₁  = 2,2 ;
                                        продольный s₂ = 2 .

16 Шаги труб:
                                         поперечный s₁ = ds₁ =2,2*38=83,6 мм ;
                                         продольный s₂ = ds₂=2*38=76 мм .

17 Число труб в одном ряду

            19шт .

18 Площадь живого сечения для прохода газов ( а_ш и b_ш - глубина и  

     ширина конвективной шахты)

            F_жс =a_шb_ш – Z₁dl_тр =5,85 м² , 

     где l_тр = b_ш – 0,1 =5,8 м .

19 Объем газов на 1 кг топлива V_г =9,09 м³/кг (Приложение 1).

20 Скорость газов

            =9,97 м/с .

     Полученная скорость газов не должна быть выше предельно

     допустимой (табл. 13, с.163), но не ниже 6 м/с.

21 Объемная доля водяных паров =0,0758 (Приложение 1).    

22 Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п=0,2066(Приложение 1).

23 Концентрация золовых частиц m_зл=0,0114 (Приложение 1).

24 Коэффициент теплоотдачи конвекцией (рис. 6, с.174)

a_к = a_н С_zС_sC_ф =88∙1∙0,97∙0,83=70,8 Вт/(м² ·К) .

25 Эффективная толщина излучающего слоя

            =0,157 м .

26 Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

            P_nS =r_nРS=0,2066*0,1*0,157=0,00324 м ·МПа.,

   где Р = 0,1 МПа – давление в газоходах котельного агрегата.

27 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172) k_г=30 1/(м·МПа).                                                                    

28 Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3) k_зл=116 1/(м·МПа).

29 Оптическая толщина

            =(30*0,2066+116*0,0114)*0,1*0,157=0,118 .

30 Степень черноты a=0,15(рис. 2, с.171).   

31 Температура загрязненной стенки

            =179+25 =204 °С .

32 Коэффициент теплоотдачи излучением (рис. 9, с.179)

            a_л = a_нa=36*0,15=5,4 Вт/(м² ·К) .

33 Температурный напор на входе газов

            Dt_б =J' ‑t''_в=425,63-213=212,63 °С .

34 Температурный напор на выходе газов

            Dt_м  =J" ‑t'_в=258,3-145=113,3 °С .

35 Средний температурный напор

            =157,6 °С .

36 Коэффициент использования поверхности нагрева x=1 .

37 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

            a₁ = x (a_к + a_л)=1(70,8+5,4)=76,2 Вт/(м² ·К) .

38 Коэффициент тепловой эффективности y=0,7 (рис. 14, с.183).  

39 Коэффициент теплопередачи

            k =ya₁ =0,7*76,2=53,34 Вт/(м² ·К) .

40 Необходимая поверхность нагрева

            =755,36 м² .

41 Длина одного змеевика

=334,23 м .

42 Число рядов по ходу потока

            =57шт .

43 Число петель

            =28шт .

44 Шаг одной петли

S_пет = 2 s₂ =2*76=152 мм .

45 Высота пакета экономайзера

h_эк =Z_петS_пет · 10^-3 =28*152*10^-3=4,25 м.