Вторая ступень водяного экономайзера

1 Температура газов на выходе из 2-й ступени водяного экономайзера J" =425,63 °С (из расчета ВП 2-й ступени).

2  Энтальпия газов I'' =5903,25 кДж/кг (из расчета ВП 2-й ступени).

3 Температура воды на входе во 2-ю ступень водяного экономайзера tв' =213 °С (из расчета В.Э 1-й ступени).

4 Энтальпия воды iв' =914,7 кДж/кг (из расчета В.Э 1-й ступени).

5 Температура газов на входе во 2-ю ступень водяного экономайзера J' =1070 °С (из расчета пароперегревателя).

6 Энтальпия газов на входе I' =13792 кДж/кг    (из расчета пароперегрева-теля).

7 Тепловосприятие ступени                                    

=7833,4 кДж/кг.

8 Энтальпия воды на выходе из 2-й ступени водяного экономайзера

            =1073,3 кДж/кг .

9 Температура воды на выходе t_в''=245 °С (табл. 10, с.158).

10 Средняя температура газов

            =747,81 °С .

Рисунок 7 - Эскиз второй ступени водяного экономайзера

11 Средняя температура воды

            =229 °С .

12 Диаметр труб (из расчета В.Э 1-й ступени) d =38*3 мм .

13 Число труб в одном ряду (из расчета В.Э 1-й ступени) Z₁=19.

14 Шаги труб (из расчета В.Э 1-й ступени):
       поперечный s₁ =83,6 мм;
                                      продольный s₂ =76 мм .

15 Относительные шаги (из расчета В.Э 1-й ступени)
       поперечный σ₁=2,2;

                                           продольный σ₂ =2.

16 Объем газов на 1 кг топлива V_г =8,75 м³/кг (Приложение 1).

17 Площадь, занятая трубами,

            =19*∙5,8*0,038 =4,19 м² .

18 Площадь живого сечения прохода газов

            =1,7∙5,9-4,19=5,8 м² .

19 Скорость газов

     =16,1 м/с.

     Скорость газов не должна превышать предельно допустимой

(табл. 13, с.163), но не ниже 6 м/с.

20 Объемная доля водяных паров =0,0788 (Приложение 1).   

21 Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п=0,2148 (Приложение 1).

22 Концентрация золовых частиц =0,012 (Приложение 1).    

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

            a_к = a_нC_фC_zС_s=117*∙0,87∙0,85∙0,82=70,94 Вт/(м² К) .

24 Эффективная толщина излучающего слоя

             =0,158 м .

25 Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

            P_nS =r_nSР =0,2148*0,1*0,158=0,00339м·МПа .

26 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172)

            k_г =29 1/(м·МПа).

27 Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3)

            =90 1/(м·МПа).

28 Оптическая толщина

            =(29*0,2148+90*0,012)*0,158*0,1=0,115 .

29 Степень черноты a=0,13 (рис. 2, с.171).      

30 Температура загрязненной стенки

            =229+60=289^оС .

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

            a_л = a_н =0,13*105=13,65 Вт/(м² ·К).

32 Температурный напор на входе газов

            Dt_вх=J' ‑t_в"=747,81-229 =518,81 °С .

33 Температурный напор на выходе газов

            Dt_вых=J" ‑t_в' =425,63-213=212,63 °С .

34 Средний температурный напор

            =365,72 °С .

35 Коэффициент использования поверхности нагрева x=1 .

36 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

            a₁ = x (a_к + a_л )=1*(70,94+13,65)=84,6 Вт/(м² ·К) .

37 Коэффициент тепловой эффективности ψ =0,7 (рис. 14, с.183).   

38 Коэффициент теплопередачи

            k= ψa₁ =0,7*84,6=59,22 Вт/(м² ·К) .

39 Необходимая поверхность нагрева

            =985,3 м² .

40 Длина одного змеевика

            =434,6 м .

41 Число рядов по ходу потока

            =75шт .

42 Число петель

            =37шт .

43 Шаг одной петли

s_пет = 2 s₂=2*76=152мм .

44 Высота пакета экономайзера

h_эк =Z_петs_пет ·10^-3 =37*152=5,624 м .

Невязка баланса

     Невязка баланса

Относительная невязка          

             =-0,26 % .

После выполнения теплового расчета необходимо заполнить табл. 18, с.166. для выполнения аэродинамического расчета.

Аэродинамический расчет