Расчет котла-утилизатора

3. Расчет котла-утилизатора

Найдем среднюю температуру дымовых газов:

где t₁ – температура дымовых газов на входе,

t₂ – температура дымовых газов на выходе, °С;

°С (538 К).

Массовый расход дымовых газов:

где В - расход топлива, кг/с;

 кг/с.

Для дымовых газов удельных энтальпии определим исходя из данных табл. 3 и рис. 1 по формуле:

Энтальпии теплоносителей Таблица 4

Теплоноситель	Температура, °С	Удельная энтальпия,кДж/кг
Дымовые газы	320	358,3
	210	225,4
Питательная вода	60	251,4
	187	794,2
Насыщенный водяной пар	187	2783,0

Тепловой поток, передаваемый дымовыми газами:

или

где Н₁ и H₂ - энтальпия дымовых газов при температуре входа и выхода из КУ соответственно, образующихся при сгорании 1 кг топлива, кДж/кг;

В - расход топлива, кг/с;

h₁ и h₂ - удельные энтальпии дымовых газов, кДж/кг,

 Вт.

Тепловой поток, воспринятый водой, Вт:

где η_ку - коэффициент использования теплоты в КУ; η_ку= 0,97;

G_n - паропроизводительность, кг/с;

h^к_вп - энтальпия насыщенного водяного пара при температуре выхода, кДж/кг;

h^н_в - энталыгая питательной воды, кДж/кг,

Вт.

Количество водяного пара, получаемого в КУ, определим по формуле:

 кг/с.

Тепловой поток, воспринятый водой в зоне нагрева:

где h^к_в - удельная энтальпия воды при температуре испарения, кДж/кг;

 Вт.

Тепловой поток, предаваемый дымовыми газами воде в зоне нагрева (полезная теплота):

где h_x – удельная энтальпия дымовых газов при температуре t_x, отсюда:

кДж/кг.

Значение энтальпии сгорания 1 кг топлива:

кДж/кг.

По рис. 1 температура дымовых, соответствующая значению H_x = 5700,45 кДж/кг :

t_x = 270 °С.

Средняя разность температур в зоне нагрева:

°С.

270 дымовые газы 210 С учетом индекса противоточности:

  °С.

187 вода 60

Площадь поверхности теплообмена в зоне нагрева:

где К_ф – коэффициент теплопередачи;

м².

Средняя разность температур в зоне испарения:

°С.

320 дымовые газы 270 С учетом индекса противоточности:

  °С.

187 водяной пар 187

Площадь поверхности теплообмена в зоне нагрева:

где К_ф – коэффициент т6плопередачи;

м².

Суммарная площадь поверхности теплообмена:

F = F_н + F_u,

F = 22,6 + 80 = 102,6 м².

В соответствии с ГОСТ 14248-79 выбираем стандартный испаритель с паровым пространством со следующими характеристиками:

диаметр кожуха, мм 1600

число трубных пучков 1

число труб в одном пучке 362

поверхность теплообмена, м² 170

площадь сечения одного хода

по трубам, м² 0,055