Расчет контактного экономайзера

     Задан состав газа, т. е. объемы продуктов сгорания и теплота сгорания: . Рассчитывают теоретический объем сухих газов  и при известном коэффициенте избытка воздуха массовое количество сухих продуктов сгорания . При известном содержании водяных паров в продуктах сгорания  определяют исходное влагосодержание в продуктах сгорания

                                                                                    (88)

 и при известной температуре продуктов сгорания t_г их энтальпию I_г, кДж/кг:

                                          .                                (89)

Задаются температурой уходящих из контактного экономайзера газов t_ух и, считая, что водяные пары находятся в состоянии насыщения, по таблицам воды и водяного пара определяют соответствующее парциальное давление насыщенных водяных паров. При определенном таким образом давлении насыщения P_н рассчитывают влагосодержание в продуктах сгорания уходящих из контактного экономайзера

                                                                                  (90)

и энтальпию продуктов сгорания I_ух, кДж/кг:

                                         .                               (91)

При известном расходе топлива на котел B массовый расход продуктов сгорания составит , тогда количество теплоты, отданное газами в контактной насадке, может быть рассчитано как

                                             .                                   (92)

То же самое количество теплоты передано циркулирующей с расходом М_ц в контактном экономайзере воде:

                                            ,                                  (93)

где t_м и t_ор – температура мокрого термометра, до которой подогревается вода в контактной насадке, и температура орошающей воды, до которой она остывает, отдавая теплоту трубчатому теплообменнику; с_в - массовая теплоемкость воды.

Уравнение теплопередачи для процесса теплообмена в контактной насадке имеет традиционный вид

                                          ,                                (94)

где a – коэффициент теплоотдачи в насадке, Вт/(м²×К); F_н – площадь поверхности теплообмена насадки, м²; S – удельная поверхность (для колец Рашига  м²/м³), м²/м³; V – объем насадки, м³; ∆t – температурный напор в насадке: , где  и .

Коэффициент теплоотдачи рассчитывается по следующим выражениям [11]: при соотношении , где q_ж – плотность орошения (отношение расхода циркулирующей воды к площади свободного сечения аппарата); при .

То же самое количество теплоты передается нагреваемой воде

                                              ,                                   (95)

где М_в - расход подогреваемой воды, кг/с; t'_в, t''_в – температура воды на входе и на выходе из поверхностного теплообменника, ºС.

Требуемая поверхность теплообменника для подогрева воды находится из уравнения теплопередачи

                                                ,                                      (96)

где k_п – коэффициент теплопередачи к поверхностному теплообменнику, Вт/(м²×К); F_п – площадь поверхности теплообмена, м²; ∆t_п – температурный напор: , где  и .

     При конденсации водяных паров расчет КПД следует проводить на высшую теплоту сгорания, с учетом теплоты конденсации водяных паров. Теплота конденсации водяных паров рассчитывается по выражению (87), тогда высшая теплота сгорания определится как , а выражение для потери теплоты с уходящими газами будет иметь следующий вид:

                                          ,                                (97)

где G_св - массовое количество сухого воздуха, рассчитанное на один кубометр топлива, кг/м³; I_св - энтальпия сухого воздуха, рассчитанная на 1 килограмм сухого воздуха, кДж/кг.

 

Глава 7. Парогазовые установки

---

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 449; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!