Введение. 
 

   Парогенераторы  ДКВр  выпускаются с номинальной  производительностью  D=2,5; 4; 6,5; 10 т/ч   для выработки насыщенного или перегретого пара  (250  и 370 ^оС   с  давлением

 P= 1.3;  2,3 Мпа.  Парогенераторы предназначены для сжигания газа и мазута, а также различных видов твёрдого топлива. Все указанные парогенераторы имеют общую конструктивную схему, характеризуемую двумя продольно расположенными барабанами, между которыми установлен развитый конвективный пучок, омываемый горизонтальным потоком газов.  Между топкой и конвективным пучком имеется камера догорания, отделённая от конвективного пучка шамотной перегородкой, установленной между первыми  и вторыми  рядами кипятильных труб. Чугунной перегородкой конвективный пучок делится на два газохода. Дымовые газы выводятся через окно в задней стенке слева. Допускается выход газов вниз, вверх или через боковую стенку парогенератора.

   В топке парогенератора ДКВр производительностью  2,5;  4;  6,5 т/ч имеются только боковые экраны выполненные из труб диаметром  51´2,5  мм  с шагом 80 мм;  топки парогенераторов  ДКВр  с производительностью  10  т/ч  имеют также боковой и задний экраны из тех же трубок с шагом 130 мм.  Камеры догорания во всех парогенераторах  ДКВр  имеют задний экран, образованный трубками первого ряда конвективного пучка с шагом  110 мм,  и два боковых экрана по четыре трубы с каждой стороны с шагом  80 мм.

   Конвективный  пучок выполнен из труб диаметром  51´2,5 мм.  Расположение труб пучка коридорное: шаг труб по длине парогенератора  S₁=100 мм,  по ширине  S₂=110 мм.  Перегреватели парогенераторов ДКВр унифицированы и отличаются лишь числом параллельных змеевиков, изготовленных из труб диаметром  32´3 мм.  Располагаются перегреватели в первом газоходе конвективного пучка, после второго и третьего рядов труб напротив окна для выхода газов из камеры догорания.

   В водном пространстве верхнего барабана размещены питательная и перфорированная  трубы (последняя предназначена  для непрерывной продувки),  а  в нижнем барабане перфорированная  труба для периодической продувки. В нижний барабан введены дополнительные трубы для перегрева агрегата паром при растопке. В паровом пространстве верхнего барабана установлены жалюзийные сепараторы. 
 
 

   Расчётная часть.

         Задание по курсовому проекту:

  Тепловой расчёт парогенератора.

     Исходные данные:

   Тип котла ДКВр –10-13

  Паропроизводительность:             Д = 10 т/ч

  Давление  перегретого пара:          P_п.п. = 1,3 МПа

  Температура перегретого пара:    t_п.п. = 320^оС

  Температура питательной воды:   t_п.в. = 100^оС

  Топливо:                                         природный газ (таб. VI-6   стр. 176) 

  Состав  газа по объёму %:

  CH₄ = 95.6%

  C₂H₆ = 0.7%

  C₃H₈ = 0.4%

  C₄H₁₀ = 0.2%

  C₅H₁₂ и более тяжёлые = 0.2%

  N₂ =2.8%

  CO₂ =0.1%

  Низшая  теплота сгорания сухого газа:  Q_н^с = 35,50 МДж/м³ 

1. Выбор типа топки.

  Для сжигания природного газа выбираем газомазутную топку. Принимаем температуру воздуха  в котельной и поступающую  в топку, соответственно равными  30^оС. 

   

2. Выбор коэффициента избытка  воздуха в топке и присосов в газоходах     парогенератора.

 

   По  данным расчетных характеристик  газомазутных топок таб. 4-5 и нормативных  значений присоса воздуха в газоходах выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки  a_Т  и присосы воздуха по газоходам Δa  и находим расчётные коэффициенты избытка воздуха в газоходах  a^¢¢.

1. На выходе из топки:

           a^¢¢_Т = a_Т + Δa_Т = 1,15 + 1´1,05 = 1,2

где  a_Т = 1,15  по табл. 4-5,  Δa_Т  - по табл. 2-2.

2. Коэффициент фестона:

           a_Ф = a^¢¢_Т = 1,2 

 т.к.  Δa_Ф = 0.

3. Перегреватель:

           a^¢_П =    a^¢_Ф = 1,2

           a^¢¢_П =  a^¢_П  +  Δa_П   = 1,2 + 0,05 =1,25

где Δa_П   по табл. 2-2.

4. Конвективный пучок:

                a^¢_К.П.  = a^¢¢_П = 1,25

                 a^¢¢_К.П. = a^¢_К.П.  + Δa_К.П.   = 1,25 + 0,05 =1,3

где Δa_К.П.   по табл. 2-2.

  Результаты  расчёта сводим в табл.1. 

  Таблица 1. Присосы воздуха по газоходам Δa   и расчётные коэффициенты избытка воздуха в газоходах a^¢¢.  

  a^¢¢=α_т+Σ Δa   

   

3. Расчёт  объёмов воздуха  и продуктов сгорания топлива.

 

1. Рассчитаем  теоретический объём воздуха, необходимый  для сжигания 1 м³ топлива

 

V^o = 0,0476´Σ(m + 0,25n)·C_mH_n = 0,0476∙[(1+0,25·4)·95,6 + (2+6·0,25)·0,7 + (3+0,25·8)·0,4+(4+0,25·10)·0,2 + (5+0,25·12)·0.2] = 9,45 м³/м³,

где m  и   n число атомов углерода и водорода соответственно

   V^o = 9,45 м³/м³.

2. Определим теоретические объёмы продуктов сгорания топлива:

А)  объём  двухатомных газов:

V_N2 = 0.79· V^o + 0.01·N₂ = 0,79·9,45 +0,01·2,8 = 7,493 м³/м³

   V_N2 = 7,493 м³/м³.

Б)  объём  трёхатомных газов:

   V_RO2 = 0,01·( ΣmC_mH_n +СО₂) = 0,01·[1·95,6 +2·0,7+3·0,4+4·0,2+5·0.2+0,1] = м³/м³.

   V_RO2 = 1,001м³/м³.

В)   объём водяных паров:

V_H2O = 0,01·(Σ0,5·n·CmHn) + 0,0161·V^o = 0,01·(0.5·4·95.6+0.5·6·0.7+0.5·8·0.4+0.5·10·0.2+0.5·12·0.2)+0,0161·9,45=2,123 м³/м³.

     V_H2O = 2,1239 м³/м³.

   По  формулам (2-18)-(2-23) рассчитаем объёмы газов  по газоходам, объёмные доли газов и  полученные результаты сводим в таблицу 2.

   V^o = 9,45 м³/м³.

   V_RO2^o = 1,001м³/м³.

   V_N2^o = 7,493 м³/м³.

   V_H2O^o = 2,123 м³/м³. 

   Таблица   2.  Характеристика продуктов сгорания в газоходах парогенератора.

 
 

4. Энтальпия воздуха и продуктов  сгорания.

 

Удельные  энтальпии теоретического объёма воздуха  и продуктов сгорания топлива  рассчитываем по формулам (2-25)-(2-26), используя данные таблицы 2-4.  Полученные результаты сводим в таблицу 3. 

   Таблица 3. Энтальпия теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания топлива,  кДж/м³.