Существующие нормы теплового расчета котлоагрегата (ЦКТИ, 1945 г., ВТИ, 1949 г.) не могут удовлетворить требованиям, предъявляемым к учебным пособиям, так как нормы эти выпущены, главным образом, для инженеров-расчетчиков и поэтому в них от^ сутствует ряд методических указаний (выбор шагов, конфигураций пучков, выбор и оценка скоростей и температур газов и т. п.).
Кроме того, в существующих нормах методика поверочного расчета принята та же, что и для проектного (конструкторского) расчета. В связи с этим поверочный тепловой расчет котлоагрегата требует нескольких последовательных приближений как для всего расчета в целом, так и для каждой отдельной конвективной поверхности нагрева.
Настоящая работа ставит своей целью создание учебного пособия о}ф. курсового и дипломного проектирования для студентов энергетических втузов и составлена на основе последних работ ЦКТИ, ВТШл МЭИ.!» t. • V»
1 ^ТГ л - • I .'*. 1 ,
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время тепловой расчет является основой всей работы конструктора, создающего новый котлоагрегат. От точности этого расчета в значительной степени зависит экономичность и надежность работы котельной установки. На дав-ных теплового расчета базируются расчеты тяги и дутья, циркуляции и др. Путем проведения сравнительных тепловых расчетов можно установить оптимальные условия работы котлоагрегата или наивыгоднейший профиль всего агрегата.
В связ.и с большим значением теплового расчета разработка методики его имеет огромное значение. Применявшийся прежде способ определения величины поверхности нагрева как частного от деления требуемой паропроизводительности на «нормальный» для данного типа котла паросъем с 1 -и2 поверхности нагрева не мог не только обеспечить требующейся точности расчета, но и содействовать прогрессу котельной техники. Невозможно было сделать вывод о том, какие необходимы изменения в конструкции котлоагрегата для увеличения его паропроизводительности и экономичности. Между тем, с появлением электрических станций началось бурное развитие котлотехники, треббвавшее создания методики теплового рас-•чета, позволяющей проанализировать влияние любых конструктивных и режимных изменений на паропроизводитель-ность и экономичность котлоагрегата.
Впервые законченная схема теплового расчета котлоагрегата, базирующегося на физических представлениях о процессах теплопередачи, была создана проф. Гриневецким на основе ряда работ московских и петербургских теплотехников. Наряду с этим Кирш, Депп и др. продолжали накопление экспериментального материала по зависимости коэффициента теплопередачи от определяющих его параметров (скорость и температура газов, форма поверхности нагрева и т. п.). Эти работы, значительно опередившие заграничные, представляли
3
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие......................... 3
Введение. Задачи теплового расчета котлоагрегата....... 9
Глава первая. Топливо.................... 11
1. Твердое и жидкое топливо................. 11
2. Газообразное топливо.................... 16
Глава вторая. Подсчет количества и теплосодержания продуктов горения при расчете котлоагрегата на номинальную
нагрузку........................... 18
3. Определение количества воздуха и продуктов горения ... 18
А. Твердое и жидкое топливо............... 18
Б. Газообразное топливо................. 23
4. Определение теплосодержаний продуктов горения...... 25
Глава трет ь я. Тепловой баланс котлоагрегата при конструкторском расчете....................... 29
Глава четвертая. Конструкторский расчет топки...... 35
5. Конструктивные требования................. 35
А. Камерные топки.................... 35
Б. Слоевые топки.......,............. 40
6. Расчет теплопередачи в топке :;...;......... 44
A. Определение тепловыделения в топке и теоретической температуры горения.................. 44
Б. Выбор температуры газов на выходе из топки и определение количества тепла, передаваемого в топке поверхностям нагрева................... 46
B. Определение необходимой радиационной поверхности нагрева....................... 49
7. Размещение экранов в топке................ 54
А. Барабанный котел с естественной циркуляцией..... 54
Б. Прямоточный котел Рамзина.............. 60
Глава пятая. Основные положения конструкторского теплового расчета конвективных поверхностей нагрева..... 62
8. Задача расчета конвективных поверхностей нагрева .... 62
9. Расчетный коэффициент теплопередачи........... 63
А. Методы учета наружных загрязнений и неполноты омы-
вания газами конвективных поверхностей нагрева ... 64
Б. Коэффициент теплоотдачи соприкосновением от газов к
стенке......................... 72
7
В. Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием от газов к
стенке.............. .......... 85
Г. Коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемой среде 86
10. Температурный напор................... 96
Г л а в а шестая. Конструкторский расчет конвективных поверхностей нагрева..................... 100
11. Расчет первого котельного пучка ............. 100
А. Выбор конструктивных характеристик первого котельного пучка....................... 101
Б. Определение необходимой поверхности нагрева первого
котельного пучка.................... 103
12. Расчет пароперегревателя................. 104
А. Выбор конструктивных характеристик пароперегревателя 108 Б. Определение необходимой поверхности нагрева пароперегревателя ...................... НО
13. Расчет воздухоподогревателя.......• •....... 111
А. Выбор конструктивных характеристик воздухоподогревателя ......................... 113
Б. Определение необходимой поверхности нагрева воздухо-
по югравателя............•........ 115
14. Расчет водяного экономайзера............... 117
А. Выбор конструктивных характеристик водяного экономайзера ........................ 119
Б. Определение необходимой поверхности нагрева водяного экономайзгра ................... 122
15. Расчет переходной зоны прямоточного котла....... 124
16. Особенности расчета хвостовых поверхностей нчгрева при
двухступенчатом подогреве воздуха ................ 125
Глава седьмая. Поверочный тепловой расчет котлоагрегата 128
17. Подсчет количества и теплосодержаний продуктов горения
и определение расчетного расхода топлива ............ 128
1Я. Повфоч-(ый расчет топки................. 130
19. Основные положения поверочного расчета конвективных поверхностей нагрева ....................... 131
20. Поверочный расчет отдельных конвективных поверхностей нагрева.............................. 136
A. Поверочный расчет первого котельного пучка ..... 136 Б. Поверочный расчет шроперегреватеая......... 136
B. Ипвеоочный ра ч т водяного экономайзера....... 137
Г. Поверочный расчет воздухоподогревателя....... 139
Д. Поверочный расчет переходной зоны прямоточного котла 140
21. Тепловой баланс котлоагрегата при поверочном расчгте . . 141
22. Особенности поверочного расчета хвостовых поверхностей нагрева при двухступенчатом подогреве воздуха . . ....... 142
Цена: 500руб.
