Топливо, состав и количество продуктов сгорания и их энтальпия
ПОВЕРОЧНЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА
Сводка конструктивных характеристик агрегата
Топка
1. Площадь ограждающих поверхностей камеры горения:
а) боковые стены
2,370·(1,800+0,250)=4,85
(2,370+3,445)/2 · 1,950 = 5,65
(3,445+3,045)/2 · 1,230 = 4,00
S = 1,450·2 = 29,0 м2
б) передняя стена
(1,230+1,950+1,800+0,250) · 2,810 = 14,70 м2
в) задняя стена
(1,290 + 2,220 + 1,800 + 0,250) · 2,810 = 15,60 м2
г) под
3,045·2,810 = 8,55 м2
д) потолок
2,370·2,810 = 6,65 м2
Итого: 74,50 м2
2. Площадь ограждающих поверхностей камеры догорания:
а) боковые стены
0,812·(1,480+0,250)·2 = 2,81 м2
б) передняя и задняя стены
(1,480+0,250)·2,810·2 = 9,64 м2
в) под и потолок
0,812·2,810·2 = 4,56 м2
Итого: 17,01 м2
3. Всего площадь ограждающих поверхностей топки Fт = 91,51 м2
4. Объем топки:
а) камера горения: 14,50·2,810 = 40,70 м2
б) камера догорания: 1,41·2,810 = 3,96 м2
Всего Vт = 44,66 м3
5. Эффективная толщина излучающего слоя
sт = 3,6·(Vт/Fт) = 3,6· (44,66/91,51) = 1,76 м
6. Относительное положение максимума температуры в топке
X = hг/hв.о = 1,160/4,240 = 0,274
7. Лучевоспринимающая поверхность нагрева топки
| Наименование лучевоспринимающих поверхностей нагрева | l м | b мм | Fпл, м | s мм | е мм | s/d | e/d | x | Hл, м2 | |
| № кр | х | |||||||||
| Боковые экраны: Прямоугольная часть Трапецеидальная часть | 2120·2 240·2 | 22,70 0,82 | 1,57 1,57 | 0,78 0,78 | 0,94 0,94 | 21,30 0,77 | ||||
| Передний экран | 6,04 | 2,55 | 1,96 | 0,80 | 4,84 | |||||
| Задний экран | 10,71 | 2,55 | 0,51 | 0,71 | 4,61 | |||||
| Экраны боковых стен камеры догорания | 240·2 | 1,15 | 1,57 | 0,78 | 0,94 | 1,08 | ||||
| Первый ряд кипятильных труб | 3,58 | 2,16 | 0,59 | 0,79 | 2,83 | |||||
| всего | 38,43 |
Примечание: l, мм – освещенная длина труб; b, мм – расстояние между осями крайних труб экрана; Fпл, м2 – площадь стены, покрытая экраном; s, мм – шаг экранных труб; e, мм – расстояние от оси трубы до стены топки; s/d – относительный шаг экранных труб; х – угловой коэффициент экрана; Нл, м2 – величина лучевоспринимающей поверхности нагрева.
8. Степень экранирования топки
y = Нл/Fт = 38,43/91,51 = 0,42.
2.2Расчет конвективных поверхностей нагрева
| Наименование величины | Условное обозначение | Ед. изм | Формула | ПП | 1 ГХ | 2 ГХ | ВЭ |
| Высота газохода: Минимальная Максимальная эффективная | амин амакс аэ | мм мм мм | a. По чертежу  | - - | - - - | ||
| Ширина газохода | b | мм | - | - | |||
| Число труб поперек газохода | z1 | - | b. Ппо чертежу | - | |||
| Диаметр труб | d | мм | По чертежу | - | |||
| Площадь сечения газохода | Fг | м2 | 10-6·аэ·b | 2.52 | 3.42 | 2.32 | - |
| Площадь сечения газохода, перегораживаемая трубками | Fгтр | М2 | 10-6·аэ·d·z1 | 1,00 | 1,74 | 1,20 | - |
| Площадь сечения газохода в свету | Fгж | м2 | Fг -- Fгтр | 1,52 | 1,68 | 1,12 | 0,84 |
| Поверхность нагрева газохода | Нг | м2 | По данным завода изготовителя | - | 93,5 | - | |
| Отношение поверхности нагрева газохода к площади сечения его в свету | - | - | Нг/Fгж | - | 67,9 | 83,5 | - |
| Поверхность нагрева котла общая | Нк | м2 | Нг1 + Нг2 | - | 207,5 | - | |
| Сумма величин Нг/Fгж для обоих газоходов котла | - | - | Нг1/Fг1ж + Нг2/Fг2ж | - | 151,4 | - | |
| Площадь сечения газохода котла, усредненная расчетная | Fк | м2 | (Нг1 + Нг2)/ /(Нг1/Fг1ж + Нг2/Fг2ж) | - | 1,37 | - | |
| Шаг труб вдоль оси барабана котла | S1 | мм | По чертежу | 60/ | - | ||
| Шаг труб поперек оси барабана котла | S2 | мм | По чертежу | 40/ | - | ||
| Эффективная толщина излучающего слоя | s | м |  | 0,167 | 0,184 | - | |
| Площадь сечения пароперегревателя для прохода пара | Fппв | м2 |  | 0,0162 | - | - |
Топливо, состав и количество продуктов сгорания и их энтальпия
В рассматриваемом котлоагрегате ДКВР 10-13 топливом для сжигания является природный газ газопровода Краснодарский.
Состав данного топлива задается в % по объему и все расчеты процессов горения относятся к кубическому метру сухого топлива при нормальных условиях (р=760 мм рт ст. t = 0°С).
2.3.1Состав газа по объему:
Метан СН4 = 85,8 %;
Этан С2Н6 = 0,2 %;
Пропан С3Н8 =0,1 %;
Бутан С4Н10 = 0,1 %;
Пентан С5Н12 = 0 %;
Азот N2 = 13,7 %;
Углекислый газ СО2 = 0,1 %;
Теплота сгорания низшая Qнр = 7400 ккал/м3;
| Наименование величины | Обозна чение | Ед изм | Расчетная формула | Расчет | Результаты расчета | |
| Промежу- точные | Оконча- тельные | |||||
| Теоретическое кол-во в-ха, необходимое для горения | Vв0 | м3/м3 |  | СН4: (1+1)·85,8 С2Н6: 3,5·0,2 С3Н8: 5·0,1 С4Н10: 6,5·0,8 | 171,6 0,7 0,5 0,65 | 8,25 |
| Теоретический объем азота в дымовых газах | VN20 | м3/м3 |  | 0,79·8,25+ 13,7/100 | - | 6,65 |
| Объем сухих трехатомных газов | VRO2 | м3/м3 |  | СН4: 1·85,8 С2Н6: 2·0,2 С3Н8:3·0,1 С4Н10: 4·0,1 | 97,9 0,2 0,3 0,4 | 0,87 |
| Теоретический объем водяных паров в дымовых газах | VН2О0 | м3/м3 |  | СН4: 2·85,8 С2Н6: 3·0,2 С3Н8:4·0,1 С4Н10: 5·0,1 | 195,8 0,3 0,4 0,5 | 1,87 |
| Полный объем теоретического количества дымовых газов | Vг0 | м3/м3 | VN20 + VRO2 + VН2О0 | 6,65+0,87+1,87 | 9,39 |