Грин В.М. Система автоматизированного проектирования воздухоподогревателей энергетических котлов
Подождите немного. Документ загружается.
51
Максимальное число ходов в кубе:
max . . . . .
.max .
.
max . . . . .
.max .
((1)2);
;
((( 1)0)
( (( 1) ( 2) 2 ));
1;
((
куб куб
хзад х хзад птрд трд
куб куб
ххзад
куб
хзад
куб куб
хзад х хзад птрд трд
куб куб
ххзад
если nhn
то nn
иначе если n
nhn
то nn
иначе если
δδ
δδ
∗∗
∗∗
≥⋅+−⋅+⋅
=
−> ∧
∧≥ −⋅+ −⋅ +⋅
=−
l
l
.max.
.max
.max
( 2) 0) ( ( 2 ));
1;
0));
куб
хзад х трд
куб
х
куб
х
nh
то n
иначе n
δ
∗∗
−>∧ ≥ +⋅
=
=
l
(1.81)
При
0
max.
=
куб
х
n
выводится сообщение об ошибке.
По таблицам 1.14-1.15 в зависимости от типа ступени
ст
Н
Т
определяется количество
одноходовых
1.
х
куб
n
, двухходовых
кубх
n
.2
и трехходовых кубов
кубх
n
.3
, если бы по
ширине конвективной устанавливался один куб.
Таблица 1.14 - Определение конструктивных параметров
1.
х
куб
n
,
кубх
n
.2
и
кубх
n
.3
для
холодной ступени ТВП
Число
ходов в
ступени
ТВП
х
n
Максимальное число ходов в кубе
куб
х
n
max.
1 2 3
кубх
n
.1
кубх
n
.2
кубх
n
.3 кубх
n
.1 кубх
n
.2 кубх
n
.3 кубх
n
.1
кубх
n
.2
кубх
n
.3
1 1 0 0 1 0 0 1 0 0
2 2 0 0 0 1 0 0 1 0
3 3 0 0 1 1 0 0 0 1
4 4 0 0 0 2 0 0 2 0
5 5 0 0 1 2 0 1 2 0
52
Таблица 1.15 - Определение конструктивных параметров
1.
х
куб
n
,
кубх
n
.2
и
кубх
n
.3
для
горячей ступени ТВП
Число ходов в
ступени ТВП
х
n
Максимальное число ходов в кубе
куб
х
n
max.
1 2 3
кубх
n
.1
кубх
n
.2 кубх
n
.3
кубх
n
.1
кубх
n
.2
ку
б
х
n
.3
ку
б
х
n
.1
кубх
n
.2
кубх
n
.3
1 1 0 0 1 0 0 1 0 0
2 2 0 0 0 1 0 0 1 0
3 3 0 0 1 1 0 0 0 1
4 4 0 0 0 2 0 0 2 0
5 5 0 0 1 2 0 1 2 0
Количество рядов теплообменных труб вдоль потока воздуха в кубе:
22
22
1;
;
/2;
пот
куб
куб
если НТ
то nn
иначе nn
=
=
=
(1.82)
Длина куба вдоль потока воздуха:
22.
(1)2
куб доп
куб тр д
bn S L=−⋅+⋅
, м (1.83)
Максимальная высота куба:
3.
max
...
2.
max
...
max
.
0;
32 2 ;
(0;
22 ;
2);
хкуб
куб х тр д п тр д
хкуб
куб х тр д п тр д
куб х тр д
если n
то hh
иначе если n
то hh
иначе hh
δδ
δδ
δ
>
=⋅ +⋅ +⋅
>
=⋅ +⋅ +
=+⋅
, м (1.84)
53
Максимальная ширина куба из условия соответствия его размеров габаритам ж/д.
платформы, вариант установки №1 куба на ж/д. платформу (см. рисунок 1.20):
/.1
/.1
/.1
2,690;
3, 250;
( ( 2,690) ( 3,990);
2 (3,990 ) 1,005
1, 240 ;
1,300
0);
куб
жд в
куб
куб куб
куб
жд в
куб
жд в
куб
если b
то a
иначе если bb
b
то a
иначе a
≤
=
>∧≤
⋅−⋅
=+
=
, м (1.85)
b
к у б
a
к у б
Рисунок 1.20 - Вариант установки №1 куба на ж/д. платформу
Максимальная ширина куба из условия соответствия его размеров габаритам ж/д.
платформы, вариант установки №2 куба на ж/д. платформу (см. рисунок 1.21):
/.2
/.2
/.2
( 1,240) ( 3,250);
(1,240)1,300
3, 990 ;
1, 005 2
( 3,250;
2,690;
0);
куб куб
куб
жд в
куб
куб
жд в
куб
жд в
куб
если bb
b
то a
иначе если b
то a
иначе a
≥∧<
−⋅
=−
⋅
=
=
=
, м (1.86)
54
a
к у б
b
к у б
Рисунок 1.21 - Вариант установки №2 куба на ж/д. платформу
Максимальная ширина куба из условия соответствия его размеров габаритам ж/д.
платформы, вариант установки №3 куба на ж/д. платформу (см. рисунок 1.22):
max
/.3
max max
max
/.3
/.3
2,690;
3, 250
( ( 2,690) ( 3,990);
2 (3,990 ) 1,005
1, 2 4 0 ;
1, 3 0 0
0);
куб
жд в
куб
куб куб
куб
жд в
куб
жд в
куб
если h
то a
иначе если hh
h
то a
иначе a
≤
=
>∧≤
⋅−⋅
=+
=
, м (1.87)
h
к у б
a
к у б
Рисунок 1.22 - Вариант установки №3 куба на ж/д. платформу
55
Максимальная ширина куба из условия соответствия его размеров габаритам ж/д.
платформы, вариант установки №4 куба на ж/д. платформу (см. рисунок 1.23):
(
max
max max
max
/.4
/.4
(( 2,690) ( 3,250))
( 2,690) ( 3,990)
2 (3,990 ) 1,005
1,240 ;
1,300
10;
0;
куб куб
куб куб
куб
куб
жд в
куб
жд в
куб
если hb
hh
h
b
то a
иначе a
≤∧≤ ∨
∨> ∧≤ ∧
⎞
⎛⎞
⋅−⋅
∧≤ +
⎟
⎜⎟
⎜⎟
⎟
⎝⎠
⎠
=
=
, м (1.88)
h
к у б
b
к у б
Рисунок 1.23 - Вариант установки №4 куба на ж/д. платформу
Максимальная ширина куба из условия соответствия его размеров габаритам ж/д.
платформы:
);;;max(
4./3./2./1.// вдж
куб
вдж
куб
вдж
куб
вдж
куб
дж
куб
aaaaa =
, м (Б.89)
Параметр
куб
х
n
max.
уточняется по формуле:
;1
);1()0(
max.max.
max.
/
−=
≥∧=
куб
х
куб
х
куб
х
дж
куб
nnто
naесли
(1.90)
По уточненному значению
куб
х
n
max.
определяются значения
кубх
n
.3
,
кубх
n
.2
,
кубх
n
.1
,
max
куб
h
и
дж
куб
a
/
, при
0
max.
=
куб
х
n
выводится сообщение об ошибке.
Масса одной теплообменной трубы длиной
max
куб
h
:
3
2max
)(
Сткубтр
dhM
ρ
δ
δ
π
⋅
−⋅
⋅
⋅=
, кг (1.91)
56
где
3
3
кг/м7850=
Ст
ρ
- плотность углеродистой стали марки Ст3.
Максимальное количество рядов теплообменных труб в кубе по ширине потока
воздуха из условия, что масса куба не превышает заданную максимальную массу куба
max
куб
M
:
2
max
1
2
max
2
1
2
;
0,5;
1
2
;
куб
M
тр
куб
тр
M
если n четное
M
то n
Mn
M
n
M
иначе n
n
=+
⋅
−
+
=
(1.92)
Значение
1
M
n
округляется до ближайшего меньшего по модулю целого числа.
Максимальное количество теплообменных труб в одном ряду по ширине потока
воздуха в среднем кубе из условия соответствия его размеров габаритам ж/д. платформы:
1
2
1
.
/
/
..1
+
⋅−
=
S
Sa
n
доп
дтр
дж
куб
дж
кубср
(1.93)
Значение
/
1. .
жд
ср куб
n
округляется до ближайшего меньшего по модулю целого числа.
Максимальное количество теплообменных труб в одном ряду по ширине потока
воздуха в крайнем кубе из условия соответствия его размеров габаритам ж/д. платформы:
1
1
.
..
/
/
..1
+
−
−
=
S
SSa
n
кубкр
дтр
доп
дтр
дж
куб
дж
кубкр
(1.94)
Значение
/
1. .
жд
кр куб
n
округляется до ближайшего меньшего по модулю целого числа.
Максимальное количество теплообменных труб в одном ряду по ширине потока
воздуха в среднем кубе:
),min(
/
..11
max
..1
дж
кубср
М
кубср
nnn =
(1.95)
Максимальное количество теплообменных труб в одном ряду по ширине потока
воздуха в крайнем кубе:
),min(
/
..11
max
..1
дж
кубкр
М
кубкр
nnn =
(1.96)
57
Количество кубов по ширине конвективной шахты:
.
/
max
1
1. . 1 .
..
.1 . /
1
1
.
max
.1..1.1/
.
1. . 1
2;
(1)
22
(2,0
(2 )
1);
(2
(2 ( 1) 2 )
(1)
кш
мкуб
доп
кр куб тр д
кр куб ср куб
доп
кш трд м куб
кр куб
доп
к ш кр куб тр д м куб
ср куб
ср куб
a
если
S
S
nSS
то nn
aSSS
n
S
иначе n
an SSSS
n
nS
∗∗
≤
−⋅ + + +
==
−+⋅ +
=+
=
−⋅ −⋅+⋅ ++
=
−⋅ +
./
.1 . / . ./
1
1
,
2
(2 (2 ))
1);
доп
тр д м куб
доп доп
к ш тр д м куб ср куб тр д м куб
SS
aSSS n SS
n
S
∗∗
⋅+
−+⋅+ + ⋅⋅+
=+
(1.97)
Значение
.ср куб
n
округляется до ближайшего большего по модулю целого числа.
Значение
1
n
∗∗
округляется до ближайшего меньшего по модулю целого числа.
Количество промежуточных трубных досок:
.. 3. 2.
2
расч
птрд хкуб хкуб
nnn=⋅ +
(1.98)
Количество теплообменных труб в ступени ТВП:
2
2
1. .
22
1. . 1
;
(2 ) ;
2
11
()1;
22
тр кр куб ср куб
тр кр куб ср куб
если n четное
n
то nnnn
nn
иначе nnnn n
∗∗ ∗∗
∗∗ ∗∗ ∗∗
=⋅ − − ⋅
−−
⎛⎞
=⋅−− + +⋅
⎜⎟
⎝⎠
(1.99)
Вспомогательный параметр
2
к
НТ
=
.
Расчет повторяется с формулы (1.76) до тех пор, пока все параметры, рассчитываемые
по формулам (1.76-1.99), не будут изменяться.
Площадь живого сечения для прохода газов:
2
4
вн
гтр
d
f
n
π
∗∗ ∗∗
⋅
=⋅
, м
2
(1.100)
Площадь живого сечения для прохода воздуха
.1.. .
(( 1)2)
доп
в х к ш кр куб ср куб тр д пот
f
ha dn n n S n
∗∗ ∗∗
=⋅ −⋅− + −⋅⋅ ⋅
, м
2
(1.101)
58
Уточненная скорость потока дымовых газов:
(273)
273
н
рг
уточ
г
г
BV
w
f
ϑ
∗∗
⋅⋅+
=
⋅
, м/с (1.102)
Уточненная скорость потока воздуха:
0
(273 )
273
н
р
уточ
в
в
VB t
w
f
β
⋅⋅⋅ +
=
⋅
, м/с (1.103)
Невязка скорости потока дымовых газов:
100%
уточ
гг
г
г
ww
w
w
−
∆= ⋅
(1.104)
Невязка скорости потока воздуха:
100%
уточ
вв
в
в
ww
w
w
−
∆= ⋅
(1.105)
Проверка теплового расчета.
Тепловой расчет ступени ТВП можно считать законченным, если выполняется условие:
.. ..
( 2) (( 10%) ( 10%))
(( 10%) ( 10%)) ( ) ( )
рг г
расч расч
в в х х птрд птрд
НТ ww
wwnnnn
=∧∆≥− ∨∆≤ ∧
∧∆ ≥− ∨∆ ≤ ∧ = ∧ =
(1.106)
Если условие (1.106) не выполняется, то задаются следующие вспомогательные
параметры:
зад расч
хх
nn=
,
.. ..
зад расч
птрд птрд
nn=
,
maxзад
куб куб
hh=
,
зад
гг
f
f
∗
∗
=
,
зад
вв
f
f=
,
2
р
НТ
=
,
1
к
НТ =
и расчет повторяется с пункта «Определение расчетной скорости потока дымовых газов
и расчетной скорости потока воздуха в ступени ТВП» (формула (1.37)).
Расчет минимальной по разверке температуры стенки теплообменных труб.
Температура точки росы дымовых газов при сжигании твердого топлива в пылевидном
состоянии [1]:
рконр
ttt ∆+=
, ˚C (1.107)
где
кон
t
- температура конденсации водяных паров, ˚C; определяется по таблице 1.16 в
зависимости от парциального давления водяных паров
OHOH
rPP
22
⋅
=
;
59
Таблица 1.16 - Температура конденсации водяных паров
r
прун
Aa
r
пр
р
S
t
⋅
⋅
=∆
25,1
200
3
, ˚C (1.108)
При сжигании твердых топлив с a
ун
=0,85 разность температур точки росы дымовых
газов и конденсации, содержащихся в них водяных паров, определяется по рисунку 1.24
Рисунок 1.24 - Разность температур точки росы дымовых газов и конденсации
содержащихся в них водяных паров при сжигании твердых топлив [1]
При сжигании мазута с избытками воздуха (α
т
>1,03) температура точки росы
определяется по рисунку 1.25.
Парциальное давление водяных паров
2
H
O
P
, МПа
Температура конденсации водяных паров
кон
t
, ˚C
0,001 6,982
0,002 17,511
0,003 24,098
0,004 29,065
60
Рисунок 1.25 - Точка росы дымовых газов при сжигании мазута (α
т
>1,03) и газа [1]
При сжигании мазута с минимальными избытками воздуха (α
т
=1,01-1,03) температура
точки росы определяется экспериментальным путем.
При сжигании газа содержащего сернистые соединения (сероводород), температура
точки росы определяется по рисунку 1.25, причем приведенное содержание серы в
топливе определяется по формуле [1]:
d
i
r
пр
Q
gm
S
⋅⋅
=
6
, %/(МДж/м
3
) (1.109)
где
m
- число атомов серы в молекуле серосодержащего компонента;
g
- объемный процент серосодержащего компонента;
d
i
Q
- низшая теплота сгорания газа, МДж/м
3
.
Минимальная по разверке температура стенки трубчатого воздухоподогревателя [1]:
21
21
αα
αϑα
+⋅
′
⋅+⋅⋅
=
d
d
t
d
d
t
вп
вн
мин
ух
мин
ст
, ˚C (1.110)
где
мин
ух
ϑ
- минимальная по разверке температура уходящих газов, ˚C.
)( tКt
мин
ух
мин
ух
′
−
′
⋅+
′
=
ϑ
ϑ
, ˚C (1.111)
где
мин
ух
К
- коэффициент, определяемый по рисункам 1.26-1.27 в зависимости от
безразмерных параметров
P
и
R
, и количества ходов в сменном кубе
.см куб
х
n
.