Судовые котельные и паропроизводящие установки. Гаврилов С.В. - 68 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

76
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 10
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ПУЧКА ТРУБ
Цель занятия: изучение особенностей протекания конвективного те-
плообмена в испарительной поверхности нагрева вспомогательного кот-
ла и факторов, на него влияющих. Приобретение навыков выполнения
теплового расчета испарительной поверхности нагрева.
Задание. 1. Определить тепловую мощность испарительной поверх-
ности нагрева вспомогательного котла Q
к
, кВт, и температуру газов на
выходе из нее t″,
о
С.
2. Найти число рядов труб конвективного пучка Z
2
и площадь поверх-
ности его нагрева Н
к
, м
2
.
3. Исследовать влияние одного из конструктивных или эксплуатаци-
онных факторов на конвективный теплообмен.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Конвективный теплообмен в судовых паровых котлах протекает в ис-
парительных пучках труб, пароперегревателях, экономайзерах и возду-
хоподогревателях. В основу теплового расчета этих поверхностей нагре-
ва положено совместное решение уравнений теплопередачи и теплового
баланса со стороны хода газов:
Q
к
= kH
к
Δ
t⋅10
–3
; (10.1)
Q
к
=
ϕ
B(I ′– I″), (10.2)
где k — коэффициент теплопередачи от газов к воде, Вт/(м
2
⋅К);
Δ
t — темпера-
турный напор (усредненная по поверхности разность температур греющей и
обогреваемой сред), °С; H
к
— площадь поверхности нагрева, м
2
; I
′
, I
″
— энталь-
пия продуктов сгорания на входе в испарительную поверхность нагрева на и вы-
ходе из нее, кДж/кг.
Дополнительно к выражениям (10.1) и (10.2) может быть составлено
уравнение теплового баланса со стороны пароводяного тракта, которое
для испарительной поверхности нагрева имеет вид:
Q
к
= D
к
(i
х
– i
эв
) – Q
л
, (10.3)
где Q
л
— тепловая мощность топки, кВт.
Испарительная поверхность нагрева водотрубных котлов выполняет-
ся из стальных цельнотянутых труб диаметром d равным 0,029, 0,032,
0,038, 0,0445 м, изготовленных из стали марок 10, 15, 20. Толщина стен-
ки трубы — не менее 2,5 мм. Трубные пучки имеют коридорную или
шахматную компоновку, крепление труб к коллекторам котлов осущест-
                     ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 10

     ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ИСПАРИТЕЛЬНОГО ПУЧКА ТРУБ

   Цель занятия: изучение особенностей протекания конвективного те-
плообмена в испарительной поверхности нагрева вспомогательного кот-
ла и факторов, на него влияющих. Приобретение навыков выполнения
теплового расчета испарительной поверхности нагрева.
   Задание. 1. Определить тепловую мощность испарительной поверх-
ности нагрева вспомогательного котла Qк, кВт, и температуру газов на
выходе из нее t″, оС.
   2. Найти число рядов труб конвективного пучка Z2 и площадь поверх-
ности его нагрева Нк, м2.
   3. Исследовать влияние одного из конструктивных или эксплуатаци-
онных факторов на конвективный теплообмен.

                            1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

   Конвективный теплообмен в судовых паровых котлах протекает в ис-
парительных пучках труб, пароперегревателях, экономайзерах и возду-
хоподогревателях. В основу теплового расчета этих поверхностей нагре-
ва положено совместное решение уравнений теплопередачи и теплового
баланса со стороны хода газов:
                               Qк = kHкΔt⋅10–3;                          (10.1)
                               Qк= ϕB(I ′– I″),                          (10.2)
где k — коэффициент теплопередачи от газов к воде, Вт/(м2⋅К); Δt — темпера-
турный напор (усредненная по поверхности разность температур греющей и
обогреваемой сред), °С; Hк — площадь поверхности нагрева, м2; I′, I″ — энталь-
пия продуктов сгорания на входе в испарительную поверхность нагрева на и вы-
ходе из нее, кДж/кг.
   Дополнительно к выражениям (10.1) и (10.2) может быть составлено
уравнение теплового баланса со стороны пароводяного тракта, которое
для испарительной поверхности нагрева имеет вид:
                            Qк = Dк(iх – iэв) – Qл,           (10.3)
где Qл — тепловая мощность топки, кВт.
   Испарительная поверхность нагрева водотрубных котлов выполняет-
ся из стальных цельнотянутых труб диаметром d равным 0,029, 0,032,
0,038, 0,0445 м, изготовленных из стали марок 10, 15, 20. Толщина стен-
ки трубы — не менее 2,5 мм. Трубные пучки имеют коридорную или
шахматную компоновку, крепление труб к коллекторам котлов осущест-

                                      76

Страницы