Основы проектирования и тепловой расчет

Основы проектирования и тепловой расчет

После того как будут найдены все исходные данные, приступают к выбору конфигураций топки и ее размеров. Одновременно с этим на эскизе топки парового котла, вычерченном в масштабе 1:20, наносят расположение топочных устройств, предварительно выбрав их тип и определив диаметр фурм. Оценив предварительно количество циркуляционных контуров, намечаем количество и диаметр коллектора, объединяющих между собой все парообразующие и опускные необогреваемые трубы. Для выбора конфигурации топки парового котла с естественной циркуляцией общих правил не существует. При выборе фурмы топки должно учитываться расположение форсунок, выбор места сечения для отводов газов из топки, расположение конвективных поверхностей нагрева относительно форсунок и другое. Топке стремятся придать такую форму, при которой обеспечивалось бы равномерное распределение тепловыделение по всему топочному пространству. Факел не должен касаться труб и кирпичной кладки в топке, равно как и не должно далеко отстоять от труб. Касание факелом труб может привести к отложению на их поверхности кокса, а большое расстояние до труб снижает эффективность отдачи тепла из-за уменьшения излучающих поверхности факела. При компоновке топки нужно также следить и за тем, чтобы длина траекторий частичек топлива по возможности была одинаковой и чтобы эти частички не касались стенок труб и кладки, температура которых ниже температуры топочной среды.                              

 У вспомогательных паровых котлов размещение форсунок на одном фронте не представляет труда (однофронтовое отопление). Обслуживание топки такого котла удобно и просто.

Определение размеров топочного пространства

Для определение объема  пользуемся формулой напряженности топочного объема .  Для топок вспомогательных паровых котлов, давление газов в которых лишь намного выше атмосферного (вентиляторное дутье), МВт/м3  Определив объем топки в зависимости от принятой величины напряженности топочного объема, вычерчивают в масштабе поперечное сечение  (площадь фронта ) и намечают длину топки Lт. Форму топки выбирают исходя из условий расположения парового котла в поперечной сечений судна и размещения топочного устройства на фронте.                                                                            [pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

Сведения о выборе топочного устройства

Наиболее распространение в отечественных судовых паровых котлах получили паромеханические форсунки с большой глубиной регулирования. Производительность их колеблется в пределах 0,15-0,3 кг/с.

Количество и расположение форсунок зависит от расхода топлива и вида отопления (однофронтовое, двухфронтовое и т.д.). Выбор числа форсунок, определяют производительность одной форсунки по формуле Вф =,[pic 5]

где В- расход топлива. Выбор конструкций фурмы и их геометрических размеров производят в зависимости от степени форсировки топки qт. Через топку с высоким значением qт  воздух движется с большой скоростью.  Сопротивление в воздухонаправляющем устройстве (ВНУ) при вентиляторном дутье составляет 30-60% величины сопротивления всего газовоздушного тракта парогенератора  Такое относительно высокое сопротивление вызвано большой скоростью движения воздуха, которая необходима для создания смешения топлива с воздухом. [pic 6]

         Тип парового котла: ПОВ. КВВА-2.5\5В……………………………………водотрубный

Полная паропроизводительность котла - DК, т/час…………………………………….2.5

Рабочее давление пара в паровом коллекторе - pK, Мпа………………………………3.0

Температура холодного воздуха tхв ,°С…………………………………………………22

Температура питательной воды  tП.В ,°С………………………………………………..59

Коэффициент полезного действия ηК, %.........................................................................82

Коэффициент избыта воздуха α……………………………………………………….1,15

Марка топливо…………………………………………………………………………м -40