suprafata convectiva. Marea enciclopedie a petrolului și gazelor

Categoria K: Instalare cazan

Suprafețe de încălzire

Sistemul conductă-tambur al unui cazan cu abur este format din suprafețe de încălzire radiante și convectivă, tamburi și camere (colectori). Pentru suprafețele de încălzire radiativă și convectivă se folosesc țevi fără sudură, realizate din oțel carbon de calitate, clase 10 sau 20 (GOST 1050-74**).

Suprafețele de încălzire prin radiație sunt realizate din țevi așezate vertical pe un rând de-a lungul pereților (ecran lateral și spate) sau în volumul camerei de ardere (ecran frontal).

La presiuni scăzute ale aburului (0,8 ... 1 MPa), peste 70% din căldură este cheltuită pentru vaporizare și doar aproximativ 30% - pentru încălzirea apei până la fierbere. Suprafețele de încălzire prin radiație nu sunt suficiente pentru a evapora o anumită cantitate de apă, astfel încât unele dintre tuburile de evaporare sunt plasate în conducte de gaz convectiv.

Suprafețele de încălzire ale cazanului se numesc convective, primind căldură în principal prin convecție. Suprafețele evaporative convective sunt de obicei realizate sub forma mai multor rânduri de țevi, fixate cu capetele lor superioare și inferioare în tamburele sau camerele cazanului. Aceste conducte se numesc pachetul cazanului. Suprafețele de încălzire convectivă includ și un supraîncălzitor, un economizor de apă și un încălzitor de aer.

Supraîncălzitor - un dispozitiv pentru creșterea temperaturii aburului peste temperatura de saturație corespunzătoare presiunii din cazan. Supraîncălzitorul este un sistem de serpentine conectate la intrarea aburului saturat la tamburul cazanului și la ieșire - la camera de abur supraîncălzită. Direcția de mișcare a aburului în bobinele supraîncălzitorului poate coincide cu direcția fluxului de gaz - un circuit cu flux direct - sau poate fi opus acestuia - un circuit în contracurent.

Orez. 1. Sistemul de conducte al unui cazan cu abur: 1, 19 - tamburi superior și inferior, 2 - evacuare aburului, 3 - valva de siguranta, 4 - alimentare cu apă de alimentare, 5 - manometru, 6 - coloană indicator de apă, 7 - purjare continuă, 8 - țevi de scurgere cu ecran frontal, 9 - țevi de scurgere cu ecran lateral, 10 - ecran frontal, 11, 14 - camere cu ecran lateral nou , 12 - drenaj (purgere periodică) 13 - camera de lunetă frontală, 15, 17 - lunete laterale și spate, 16 - camera de lunetă spate, 18 - țevi de scurgere a lunetei din spate 20 - purjare a tamburului inferior, 21 - fascicul de tuburi convective

Orez. 2. Scheme de pornire a supraîncălzitorului:
a - flux direct, b - contracurent, c - mixt

Cu o schemă mixtă de mișcare a gazelor și aburului (Fig. 2, c), cea mai fiabilă în funcționare, serpentinele de intrare (de-a lungul aburului), în care se observă cele mai mari depozite de sare, și serpentinele de ieșire cu abur de maximum temperatura sunt atribuite regiunii temperaturilor moderate.

Într-un supraîncălzitor vertical convectiv, aburul saturat care provine din tamburul cazanului este furnizat serpentinelor primei trepte 6, conectate conform schemei în contracurent, încălzit în ele și trimis la regulatorul de supraîncălzire - desurîncălzitor. Supraîncălzirea aburului la o temperatură predeterminată are loc în bobinele celei de-a doua etape, conectate conform unui circuit mixt.

În partea de sus, serpentinele de supraîncălzire sunt suspendate de grinzile tavanului cazanului, iar în partea de jos au elemente de fixare la distanță - benzi 7 și piepteni 8. Serpentinele sunt atașate la camera intermediară (supraîncălzitor) și la camera de abur supraîncălzită prin sudare.

Camerele de supraîncălzire sunt realizate din țevi de oțel cu diametrul de 133 mm și bobine; 9 - din țevi de oțel cu diametrul de 32, 38 sau 42 mm cu pereții de 3 sau 3,5 mm grosime. La o temperatură a pereților țevii suprafețelor de încălzire de până la 500 ° C, materialul pentru bobine și camere (colectori) este oțel carbon de înaltă calitate de clase 10 sau 20. Ultimele bobine de supraîncălzire în cursul aburului, care funcționează la o temperatură a pereților țevilor de peste 500 ° C, sunt realizate din oțeluri aliate 15XM, 12X1MF.

Regulatorul de supraîncălzire, în care intră aburul după supraîncălzitor, este un sistem de serpentine de oțel cu diametrul de 25 sau 32 mm, instalate într-o carcasă de oțel și formând două circuite: stânga și dreapta. Apa de alimentare este pompată prin serpentine în cantitatea necesară pentru a răci aburul cu o valoare dată. Aburul spală serpentinele din exterior.

Economizor - un dispozitiv încălzit de produsele de ardere a combustibilului și conceput pentru încălzirea sau evaporarea parțială a apei care intră în cazan. Prin proiectare, economizoarele de apă sunt împărțite în serpentine de oțel și cu nervuri din fontă.

Economizoarele cu bobine de oțel sunt utilizate pentru cazanele care funcționează la presiuni de peste 2,3 MPa. Sunt mai multe secțiuni realizate din bobine de oțel cu diametrul de 28 sau 32 mm cu pereții de 3 sau 4 mm grosime. Capetele țevilor bobinelor sunt sudate în camere cu diametrul de 133 mm situate în afara căptușelii cazanului.

Prin natura lucrării, economizoarele cu bobine de oțel sunt tipuri de fierbere și fără fierbere. În economizoarele de tip fără fierbere, apa de alimentare nu este încălzită până la punctul de fierbere, adică nu există vaporizare în ele. Economizoarele de tip fierbere permit fierberea și vaporizarea parțială a apei de alimentare. Din schema de conectare a economizoarelor de tip fierbere și care nu fierbe, se poate observa că economizorul de tip fierbere nu este separat de tamburul cazanului printr-un dispozitiv de blocare și este un întreg cu cazanul.

Economizoare din fontă cu nervuri utilizate pentru cazane presiune scăzută, constau din tuburi cu nervuri din fonta cu nervuri patrate. Țevile din fontă sunt asamblate în grupuri și interconectate prin role turnate cu flanșe. Apa de alimentare curge în sus prin sistemul de conducte către gazele de ardere. Pentru a curăța tuburile cu aripioare de cenușă și funingine, suflantele sunt instalate între grupurile individuale de tuburi.

Orez. 3. Supraîncălzitor vertical convectiv al unui cazan de abur de putere medie: 1 - tambur, 2 - cameră de abur supraîncălzită, 3 - cameră intermediară care acționează ca regulator de supraîncălzire a aburului, 4 - fascicul, 5 - suspensie, 6. 9 - serpentine, 7 -bar, 8 - pieptene

Orez. 4. Regulator de supraîncălzire: 1, 12 - camere de evacuare și admisie a apei, 2 - fiting, 3 - flanșă cu capac, 4 - conducte de alimentare cu abur, 5 - suporturi, 6 - carcasă, 7 - conducte de evacuare a aburului, 8 - jgheab metalic , 9 - placa la distanta, 10 - bobine, 11 - carcasa

Avantajele economizoarelor din fontă: rezistența lor sporită la deteriorarea chimică și costul mai mic în comparație cu cele din oțel. Totuși, în economizoarele din fontă, din cauza fragilității metalului, aburul nu este permis, deci nu pot fi decât de tip nefierbe.

Economizoarele de apă din oțel și fontă în cazanele moderne sunt realizate sub formă de blocuri; sunt livrate asamblate.

Încălzitor de aer - un dispozitiv pentru încălzirea aerului cu produse de ardere a combustibilului înainte de a-l furniza cuptorului cazanului, constând dintr-un sistem de țevi drepte, ale căror capete sunt fixate în foi tubulare, un cadru și o înveliș metalic. Încălzitoarele de aer sunt instalate în coșul cazanului în spatele economizorului - aspect într-o singură treaptă sau într-o "tăiere" - aspect în două trepte.

Tamburul cazanului este un cilindru din oțel special pentru cazan 20K sau 16GT (GOST 5520-79 *), cu fundul sferic la capete. Pe una sau ambele părți ale tamburului există cămine de vizitare de formă ovală. Țevile de ecran, convective, de coborâre și de evacuare a aburului sunt atașate la tambur prin evazare sau sudură.

Orez. 5. Sectiune economizor: 1.2 - camere de intrare si evacuare a apei, 3 - picioare de sustinere, 4 - bobine, 5 - grinda de sustinere

Orez. Fig. 6. Scheme de pornire a economizoarelor de tip nefierb (a) și fierbinte (b): 1 - supapă, 2 - supapă de reținere, 3.7 - supape pentru alimentarea cazanului prin și pe lângă economizor, 4 - supapă de siguranță, 5 - camera de admisie, 6 - economizor, 8 - tambur cazan

Tamburele cazanelor de putere mică și medie sunt fabricate cu un diametru de 1000 până la 1500 mm și o grosime a peretelui de 13 până la 40 mm, în funcție de presiunea de funcționare. De exemplu, grosimea peretelui tamburelor cazanelor de tip DE, care funcționează la o presiune de 1,3 MPa, este de 13 mm, iar pentru cazanele care funcționează la o presiune de 3,9 MPa, 40 mm.

În interiorul tamburului sunt amplasate dispozitive de alimentare și separare, precum și o conductă pentru suflare continuă. Fitingurile și conductele auxiliare sunt conectate la fitinguri sudate pe tambur. Tamburul, de regulă, este fixat pe cadrul cazanului cu doi rulmenți, care își desfășoară mișcarea liberă atunci când sunt încălzite.

Orez. 7. Economizor bloc cu o singură coloană: 1 - bloc, 2 - suflantă, 3 - colector (camera), 4 - cablu de legătură, 5 - conductă

Dilatarea termică a sistemului conductă-tambur al cazanului este asigurată de proiectarea suporturilor tamburilor și camerelor. Tamburul inferior și camerele (colectori) ale ecranelor cazanului au suporturi care le permit să se deplaseze într-un plan orizontal și exclud deplasarea în sus. Și întregul sistem de conducte al cazanului, împreună cu tamburul superior, bazat pe sistemul de conducte, se poate deplasa numai în sus în timpul expansiunii termice.

La alte cazane de putere medie, suporturile camerelor superioare si tobelor sunt fixate in plan vertical.

Orez. 8. Încălzitor de aer: 1,3 - plăci tubulare superioare și inferioare, 2 - țevi, 4 - cadru, 5 - înveliș

Orez. 9. Dispunerea arborelui convectiv: a - cu o singură treaptă, 6 - cu două trepte; 1 - încălzitor de aer, 2 - economizor de apă, 3.7 - economizoare de apă din a doua și, respectiv, prima etapă. 4 - grinda de susținere a economizorului de apă răcită, 5.9 - încălzitoare de aer din a doua și, respectiv, prima etapă, 6 - grinda de susținere a încălzitorului de aer, 8 - compensator, 10 - coloană de cadru

Orez. 10. Suport role al tamburului cazanului: 1 - tambur, 2 - rândul superior de role, 3 - randul de jos role, 4 - perna de sustinere fixa, 5 - grinda cadru

În acest caz, tuburile radiante, împreună cu camerele inferioare, se deplasează vertical în jos. Camerele inferioare sunt ferite de mișcări transversale prin suporturi de ghidare, care permit doar mișcarea verticală a camerelor. Pentru ca tuburile de radiație să nu iasă din planul ecranului, toate tuburile sunt fixate suplimentar pe mai multe niveluri în înălțime. Fixarea intermediară a țevilor de ecran în înălțime, în funcție de construcția căptușelii, este fixă, conectată la cadru sau mobilă - sub formă de curele de rigidizare. Primul tip de fixare este utilizat pentru căptușeală, pe baza fundației sau a cadrului cazanului, al doilea - pentru căptușeala conductelor.

Mișcarea verticală liberă a țevii atunci când aceasta este atașată la cadrul cazanului este asigurată de un spațiu în suportul sudat pe țeavă. Tija, fixată rigid în cadru, exclude ieșirea țevii din planul ecranului.

Orez. Fig. 11. Fixarea țevilor suprafețelor de încălzire pe cadru, asigurând deplasarea acestora: a - vertical, b - orizontal; 1 - suport, 2 - țeavă, 3 - nervură de protecție, 4 - tijă, 5 - parte încorporată, 6 - centură de rigidizare



- Suprafețe de încălzire

Suprafețe de încălzire prin evaporare: design, caracteristici de transfer de căldură. Supraîncălzirea suprafețelor de încălzire: tipuri, design, caracteristici ale transferului de căldură. Economizoare de apă: tipuri, design, caracteristici de transfer de căldură. Încălzitoarele de aer: tipuri, design, caracteristici ale schimbului de căldură. Modalități de organizare a traseului gaz-aer a cazanului.

Principalele suprafețe de încălzire ale cazanului de abur, scopul

suprafete de evaporare. Suprafețele de încălzire care generează abur (evaporativ) diferă între ele în cazane diverse sisteme, dar, de regulă, sunt situate în principal în camera de ardere și percep căldura radiației. Acestea sunt conducte de ecran, precum și un fascicul de tuburi convective instalate la ieșirea cuptorului cazanelor mici.

Ecranele cazanelor cu circulație naturală, care funcționează sub vid în cuptor, sunt realizate din țevi netede cu diametrul interior de 40-80 mm. Ecranele sunt o serie de conducte verticale de ridicare conectate în paralel între ele prin colectoare. Distanța dintre țevi este de obicei de 4--6 mm. Dimensiunile cuptorului și dimensiunea suprafeței ecranelor sunt calculate astfel încât temperatura produselor de ardere la ieșirea cuptorului să nu depășească temperatura de înmuiere a cenușii, altfel cenușa se va lipi de părți ale cazanului situate în spatele cuptorului și înfundă („zgură”) calea pentru trecerea gazului.

Supraîncălzitoare. Supraîncălzitorul este conceput pentru a crește temperatura aburului provenit din sistemul de evaporare al cazanului. Conductele sale (diametru 22-54 mm) pot fi amplasate pe pereții sau tavanul cuptorului și primesc căldură prin radiație - un supraîncălzitor radiant sau în principal prin convecție - un supraîncălzitor convectiv. În acest caz, conductele de supraîncălzire sunt amplasate într-un coș orizontal sau la începutul unui puț de convecție.

Economizoarele de apă destinate încălzirii apei de alimentare sunt de obicei realizate din țevi de oțel cu un diametru de 28–38 mm, îndoite în serpentine verticale și dispuse în pachete. Țevile din pachete sunt eșalonate destul de strâns: distanța dintre axele țevilor adiacente de-a lungul fluxului gaze de ardere alcătuiesc 2 - 2,5 diametre de țeavă, iar între rânduri - de-a lungul fluxului - 1 - 1,5. Fixarea țevilor spiralate și distanțarea acestora se realizează prin stâlpi de susținere, fixați în majoritatea cazurilor pe goluri (pentru răcirea cu aer), grinzi de cadru izolate de partea laterală a gazelor fierbinți.

În economizorul cazanului presiune ridicata până la 20% din apă se poate transforma în abur.

Numărul total de țevi care funcționează în paralel este selectat în funcție de viteza apei nu mai mică de 0,5-1 m/s. Aceste viteze se datorează necesității de a spăla bulele de aer de pe pereții țevii, care contribuie la coroziune și de a preveni stratificarea amestecului de abur-apă, care poate duce la supraîncălzirea peretelui superior al țevii, care este slab răcit. prin abur și ruperea acestuia. Mișcarea apei în economizor este neapărat în sus; în acest caz, aerul prezent în conducte după instalare (reparație) este ușor deplasat de apă.

Numărul de țevi din pachet în plan orizontal este selectat pe baza vitezei produselor de ardere 6--9 m/s. Această viteză este determinată de dorința, pe de o parte, de a obține coeficienți mari de transfer termic și, pe de altă parte, de a preveni uzura eoliană excesivă. Coeficienții de transfer de căldură în aceste condiții sunt de obicei de câteva zeci de W/(m2-K). Pentru comoditatea reparării și curățării conductelor de contaminare externă, economizorul este împărțit în pachete de 1-1,5 m înălțime, cu goluri între ele de până la 800 mm.

Contaminanții externi sunt îndepărtați de pe suprafața bobinelor, de exemplu, prin pornirea periodică a sistemului de curățare a împușcăturii, în care fluxul de împușcături de metal este trecut (cade) de sus în jos prin suprafețele de încălzire convectivă, doborând depunerile care aderă la țevile. Lipirea cenușii poate fi rezultatul rouei! de la gazele de ardere pe suprafața relativ rece a conductelor, mai ales la arderea combustibililor acri (vaporii de H2SOs se condensează la o temperatură mai mare decât HsO). În centralele termice, apa de alimentare este supusă în mod necesar încălzirii regenerative înainte de a intra în cazan (vezi §6.4), prin urmare, nu are loc nici lipirea cenușii, nici coroziunea exterioară (rugina) a conductelor din cauza rouei în economizoarele unor astfel de cazane.

Rândurile superioare de țevi economizoare în timpul funcționării cazanului cu combustibil solid, chiar și la viteze relativ scăzute ale gazului, sunt supuse unei uzuri vizibile a cenușii. Pentru a preveni acest lucru, la aceste țevi sunt atașate diferite tipuri de căptușeli de protecție (de obicei, un colț este sudat în partea superioară a țevii).

Încălzitoarele de aer. Deoarece apa de alimentare dinaintea economizorului cazanelor electrice are o temperatură ridicată tn „ după încălzirea regenerativă (la р = 10 MPa, de exemplu, tn B = 230 °С), este imposibil să răciți gazele care părăsesc cazanul cu ajutorul acestuia. . Pentru răcirea ulterioară a gazelor, după economizor este instalat un încălzitor de aer, în care aerul este încălzit, care este preluat din atmosferă și apoi intră în cuptor pentru ardere. La arderea cărbunelui umed, aerul încălzit este utilizat în prealabil pentru a-l usca într-un dispozitiv de măcinare a cărbunelui și pentru a transporta praful rezultat la arzător.

Conform principiului de funcționare, încălzitoarele de aer sunt împărțite în recuperatoare și regenerative. Cele recuperative sunt, de regulă, încălzitoarele de aer tubulare din oțel (diametrul țevii 30-40mm). O diagramă a unui astfel de încălzitor este prezentată în Fig. 18.5. Tuburile din el sunt de obicei amplasate vertical, produsele de ardere se deplasează în interiorul lor; aerul le spala cu un flux transversal in mai multe pasaje, organizate prin conducte de aer bypass (conducte) si compartimentari intermediare.

Gazul din tuburi se deplasează cu o viteză de 9-13 m/s, aerul dintre tuburi este de două ori mai lent. Acest lucru face posibilă existența unor coeficienți de transfer termic aproximativ egali pe ambele părți ale peretelui conductei.

Este de dorit să se mențină temperatura pereților țevilor de încălzire a aerului deasupra punctului de rouă pentru a evita condensarea vaporilor de apă din gazele de evacuare de pe acestea. Acest lucru se poate realiza prin preîncălzirea aerului din încălzitorul cu abur sau prin recirculare a unei părți a aerului cald.

Încălzitorul cu aer regenerativ al cazanului (Fig. 18.6) este un tambur (rotor) care se rotește lent (3--5 rpm) cu o garnitură (duză) din tablă ondulată de oțel subțire, închisă într-o carcasă fixă. Corpul este împărțit de plăci sectoriale în două părți - aer și gaz. Când rotorul se rotește, garnitura traversează alternativ fie fluxul de gaz, fie fluxul de aer. În ciuda faptului că ambalarea funcționează într-un mod non-staționar, încălzirea fluxului continuu de aer se efectuează continuu, fără fluctuații de temperatură. Mișcarea gazelor și a aerului este în contracurent.

Aeroterma regenerativă este compactă (până la 250 m2 de suprafață de încălzire în 1 m3 de ambalaj); este utilizat pe scară largă în cazane puternice. Dezavantajul său este că aerul curge mare (până la 10%) în calea gazului, ceea ce duce la supraîncărcări ale suflantelor și evacuatoarelor de fum și o creștere a pierderilor de căldură cu gazele de eșapament.

Toate elementele receptoare de căldură descrise ale cazanului (suprafețele de încălzire) sunt schimbătoare de căldură tipice, iar calculul lor se efectuează conform formulelor date în cap. 14. Suprafața de încălzire se calculează conform ecuației de transfer de căldură

Particularitatea calculului cazanelor este că se obișnuiește să se efectueze pentru 1 kg de solid și lichid și 1 m3 de combustibil gazos. În acest caz, Q este căldura degajată de produsele de ardere a 1 kg (m3) de combustibil și este egală cu diferența de entalpii ale produselor de ardere înainte de (H") și după (H") suprafața convectivă sub considerație, adică

Sub Vr se înțelege consumul estimat de combustibil, adică cantitatea acestuia care a ars efectiv în cuptor. Aceeași cantitate de căldură este transferată pe suprafața dată fluidului de lucru (apă, abur, aer):

BpQ=D(hout-hin)

În această formulă, D este debitul fluidului de lucru; hin și hout sunt entalpiile fluidului de lucru la intrarea pe suprafața de încălzire și la ieșirea din aceasta, calculate, ca de obicei, pentru 1 kg de fluid de lucru.

SUPRAFAȚA DE ÎNCĂLZIRE A CAZANULUI CONVECTIV

(din lat. convectio - aducere, livrare) - suprafața de primire a căldurii a cazanului, schimbul de căldură cu produsele de ardere, spălarea acesteia se realizează în principal. datorită convecției (cf. transfer de căldură convectiv). Include toate suprafețele de încălzire ale cazanului, cu excepția suprafețelor ecranelor tooochnye și supraîncălzitoarelor ecran convective de radiație instalate în cuptor și primul coș.


. 2004 .

Vezi ce este „SUPRAFATA DE ÎNCĂLZIRE CONVECTIVA A CADANULUI” în alte dicționare:

    suprafața de încălzire convectivă a cazanului- - [A.S. Goldberg. Dicţionar de energie engleză rusă. 2006] Subiecte energie în general EN suprafață de convecție …

    suprafata de incalzire convectiva- cazan staționar suprafata convectiva Suprafața de încălzire a unui cazan staționar, care primește căldură în principal prin convecție. [GOST 23172 78] Subiecte cazan, încălzitor de apă Sinonime suprafață de încălzire convectivă RO convectiv… … Manualul Traducătorului Tehnic

    Suprafața de încălzire convectivă a unui cazan staționar- 54. Suprafața de încălzire convectivă a unui cazan staționar Suprafața de încălzire convectivă D. Beruhrungsheizflache E. Suprafața de încălzire convectivă F. Suprafața de convecție Suprafața de încălzire a unui cazan staționar care primește căldură în principal ... ...

    O suprafață de încălzire care primește căldură în procesul de radiație și convecție. Către R. k.p. n. se referă la suprafața de încălzire a ecranului a cazanului, care percepe căldura de radiație și convecție în număr aproximativ egal ... Marele dicționar politehnic enciclopedic

    suprafața de încălzire prin radiație-convecție a unui cazan staționar- suprafata de incalzire convectiva radiativa Suprafata de incalzire a unui cazan stationar, care primeste caldura prin radiatie si convectie in cantitati aproximativ egale. [GOST 23172 78] Subiecte cazan, încălzitor de apă Sinonime radiativ convectiv ... ... Manualul Traducătorului Tehnic

    - (ing. Boiler radiant radiant heating suprafață) o suprafață de încălzire care primește căldură în procesul de radiație și convecție. Suprafața de încălzire convectivă radiativă include de obicei suprafața de încălzire a ecranului cazanului, care percepe ... ... Wikipedia

    Suprafața de încălzire radiativ-convectivă a unui cazan staționar- 53. Suprafața de încălzire convectivă radiantă a unui cazan staționar Suprafață de încălzire convectivă radiantă D. Beruhrungs und Strahlungsheizfache E. Suprafață de încălzire convectivă radiantă F. Suprafață convectivă et rayonnement Suprafață de încălzire … Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    Suprafata de incalzire ecran-convectiva- Suprafata de incalzire combinata a cazanului, formata din ecrane si pachete de bobine convective situate intre ele. Notă. Bobinele pot forma mănunchiuri cu un singur rând și pe mai multe rânduri situate la un unghi unul față de celălalt și cu fluxul de gaz și ...... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    GOST 23172-78: Cazane staționare. Termeni și definiții- Terminologie GOST 23172 78: Cazane staționare. Termeni și definiții document original: 47. Tambur al unui cazan staționar Tambur D. Trommel E. Tambur F. Rezervor Un element al unui cazan staționar conceput pentru a colecta și distribui mediul de lucru pentru ... ... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

    GOST 28269-89: Cazane staționare cu abur de mare putere. Cerințe tehnice generale- Terminologie GOST 28269 89: Cazane staționare cu abur de mare putere. Sunt comune cerinte tehnice document original: Seria cap de cazane Cazane livrate clientului inca de la inceputul fabricarii echipamentului cazanului de acest tip inainte de… … Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Calculul suprafețelor de încălzire prin evaporare convectivă este recomandat să fie efectuat în următoarea secvență.

1. Conform desenului şi specificatii tehnice a unității cazanului (Secțiunea 2, Tabelele 1.2-1.13) determină caracteristicile de proiectare ale conductei de gaz calculate: suprafața de încălzire H, diametrul conductelor din fascicul d, pasul transversal al conductelor s 1 (în direcția transversală față de direcția de curgere Fig. 6.1), pasul longitudinal al conductelor s 2 (în direcția longitudinală față de curgerea, Fig. 6.1.), m; z 1 - numărul de țevi într-un rând, z 2 - numărul de rânduri de țevi de-a lungul produselor de ardere. Apoi se calculează treapta transversală relativă

și înălțimea relativă

Suprafata de incalzire situata in conducta de gaz, m 2

unde l este lungimea conductelor situate în conducta de gaz, m, n este numărul total de conducte situate în conducta de gaz.

Aria secțiunii transversale pentru trecerea produselor de ardere, m 2: cu spălare transversală a conductelor netede

pentru spălarea transversală a țevilor netede

, (6.5)

unde și sunt dimensiunile conductei de gaz în secțiunile calculate, m; - lungimea conductei iluminate (lungimea proiecției conductei), m; - numărul de conducte din fascicul.

2. În mod preliminar, se iau două valori ale temperaturii produselor de ardere la ieșirea din coșul de fum calculat. În viitor, întregul calcul este efectuat pentru două valori ale temperaturilor acceptate anterior.

3. Absorbția de căldură a suprafeței este determinată de ecuație echilibru termic, kJ / kg, kJ / m 3,

unde se determină prin formula (4.11); - se determina din diagrama la temperatura si coeficientul de exces de aer la intrarea pe suprafata de incalzire; - se determina din diagrama la temperatura si coeficientul de exces de aer la iesirea de pe suprafata de incalzire; cantitatea de aer aspirat în conducta de gaz calculată; luate conform tabelului pentru temperatura aerului \u003d 30 ° C.

4.Calculat temperatura medie fluxul produselor de ardere în coș, o C

unde este temperatura produselor de ardere la intrarea in suprafata si la iesirea din aceasta.

5. Se determină diferența de temperatură, o C

unde k este temperatura apei la linia de saturație la presiunea din tamburul cazanului, o C, se determină din tabelele de apă și abur.

6. Numărate viteza medie produse de ardere în coș, m/s

(6.9)

unde V g este volumul produselor de ardere la 1 kg de combustibil solid sau lichid sau la 1 m 3 de combustibil gazos, luat conform tabelului. 3.3 pentru canalul de fum corespunzător.

7. Se determină coeficientul de transfer de căldură prin convecție de la produsele de ardere la suprafața de încălzire:

pentru spălarea transversală a coridorului și grinzilor și paravanelor de șah

cu spălare longitudinală

unde este coeficientul de transfer termic determinat din nomogramă: pentru spălarea transversală a grinzilor în linie - conform Fig. 6.1, pentru spălarea transversală a grinzilor eșalonate - conform Fig. 6.2, pentru spălarea longitudinală - conform Fig. 6.3; c z - corecția pentru numărul de rânduri de țevi de-a lungul produselor de ardere, se determină: pentru spălarea transversală a fasciculelor în linie conform Fig. 6.1, pentru spălarea transversală a fasciculelor eșalonate conform Fig. 6.2; c s - corecția pentru dispunerea geometrică a fasciculului de țevi, determinată pentru fasciculele în linie și eșalonate cu spălare transversală conform Fig. 6.1 și respectiv 6.2; c f - coeficient ținând cont de efectul modificărilor parametrilor fizici ai debitului, se determină pentru grinzi în linie și eșalonate cu spălare transversală conform Fig. 6.1 și respectiv 6.2; c l - corecția pentru lungimea relativă, introdusă la și determinată în cazul unei intrări directe în conductă, fără rotunjire; în cazul spălării longitudinale cu produse de ardere, corecția se introduce pentru fasciculele de cazan și nu se introduce pentru site.


Fig.6.1. Coeficientul de transfer termic prin convecție în timpul spălării transversale a fasciculelor de tuburi netede în linie.


Fig.6.2. Coeficient de transfer termic pentru spălarea transversală a fasciculelor de tuburi netede eșalonate

Fig.6.3. Coeficient de transfer termic prin convecție în timpul spălării transversale pentru aer și produse de ardere

La răcirea produselor de ardere și a aerului, W / (m 2 K), la încălzirea aerului, W / (m 2 K)


Fig.6.4. Coeficientul de transfer de căldură radiantă

8. Gradul de întuneric al fluxului de gaz se determină conform nomogramei Fig.5.5. Pentru a determina gradul de emisivitate în funcție de nomogramă, este necesar să se calculeze grosimea optică totală a atenuării razelor.

unde k g r p este coeficientul de atenuare al razelor de către gazele triatomice, k g se determină conform formulei (5.6) sau conform nomogramei (Fig. 5.4), r p - din tabel. 3,3; k zl - coeficientul de atenuare a razelor prin particule de cenuşă, se determină din fig. 5.3 la arderea combustibilului solid în cuptoare cu cărbune pulverizat; la arderea gazelor, combustibililor lichizi și combustibililor solizi în cuptoare cu strat și torță k zl =0; - concentratia particulelor de cenusa, luata conform tabelului 3.3; p - presiunea în conducta de gaz, pentru cazanele care funcționează fără presurizare, se presupune a fi 0,1 MPa.

Grosimea stratului radiant pentru fasciculele de tuburi netede, m

. (6.13)

9. Se determină coeficientul de transfer de căldură prin radiație de la produsele de ardere către suprafața fasciculelor convective, W / (m 2 K):

pentru curgere de praf (la arderea combustibililor solizi)

pentru curgere fără praf (la arderea combustibililor lichizi și gazoși)

unde este coeficientul de transfer de căldură prin radiație, determinat de nomograma din fig. 6.4; - gradul de emisivitate, determinat conform Fig.5.5; c r este coeficientul determinat conform Fig. 6.4.

Pentru determinarea coeficientului c r este necesar să se cunoască temperatura peretelui contaminat, o C

unde t este temperatura medie a amestecului de abur-apă egal cu temperatura saturație la presiune în tamburul cazanului, o C; t la arderea combustibililor solizi si lichizi se ia egal cu 60 o C, la arderea gazelor 25 o C.

10. Se calculează coeficientul total de transfer de căldură de la produsele de ardere la suprafața de încălzire, W / (m 2 K):

(6.17)

unde este factorul de utilizare, ținând cont de scăderea absorbției de căldură a suprafeței de încălzire din cauza spălării neuniforme a acesteia de către produsele de ardere, se ia formarea de zone stagnante, pentru grinzile spălate transversal = 1,0, pentru cele greu spălate = 0,95 .

11. Se calculează coeficientul de transfer de căldură, W / (m 2 K):

unde este coeficientul randamentului termic, determinat conform tabelelor 6.1 si 6.2.


Tabelul 6.1.

Coeficient de eficiență termică pentru suprafețele de încălzire convectivă* la arderea diverșilor combustibili solizi

*Festoons de generatoare de abur de mare putere, pachete avansate de cazane de cazane de putere mică, supraîncălzitoare convective și economizoare cu aranjare a conductelor în linie.

Pentru toate tipurile de combustibili solizi, cu excepția cărbunelui de lângă Moscova, este necesară curățarea suprafețelor de încălzire convectivă.


Tabelul 6.2.

Coeficient de eficiență termică pentru suprafețele convective la arderea gazului și păcurului

Suprafata de incalzire Viteza produselor de ardere, m/s Valoarea coeficientului
La arderea uleiului
Prima și a doua etapă a economizoarelor cu curățarea prin împușcare a suprafețelor de încălzire 12-20 0,65-0,6
La fel 4-12 0,7-0,65
Supraîncălzitoare amplasate într-un ax convectiv, la curățare cu împușcătură, precum și supraîncălzitoare în linie într-un coș orizontal, fără curățare; pachete de cazane de cazane de putere mică, festone 12-20 0,6
La fel 4-12 0,65-0,6
Economizoare pentru cazane de capacitate mică (la temperatura apei de intrare de 100°C sau mai mică) 4-12 0,55-0,5
La arderea gazului
Primele etape ale economizoarelor și economizoarelor cu o singură treaptă, inclusiv economizoarele cu aripioare și cu aripioare, la temperatura produselor de ardere la intrarea lor - 0,9
A doua etapă a economizoarelor, supraîncălzitoarelor și a altor suprafețe de încălzire convectivă, inclusiv cele cu aripioare și cu aripioare, la temperatura produselor de ardere la intrarea lor - 0,85

Notă. 1. La arderea gazului după arderea păcurului, coeficientul de eficiență termică este luat ca medie între valorile pentru gaz și păcură. 2. La arderea gazului după combustibil solid (fără oprirea cazanului), coeficientul de eficiență termică este luat ca pentru combustibil solid. 3. Se presupune un coeficient de eficiență termică mai mare pentru o viteză mai mică.

Utilizare: în ingineria energiei termice, în special, în fabricarea generatoarelor de abur. Esența invenției: creșterea capacității de fabricație a instalării și reparațiilor este asigurată de faptul că în suprafața de încălzire convectivă care conține colectoarele de admisie 1 și de evacuare 2, conducte încălzite 3 instalate vertical, țevi distanțiere 4, situate în nivelurile orizontale 5 pe drepte. secțiunile verticale ale țevilor încălzite 4 și sunt fixate rigid în perechi între ele de-a lungul periferiei suprafeței convective, iar o pereche de țevi distanțiere 4 acoperă doar un rând de țevi încălzite 3. 4 ill.

SUBSTANȚA: invenția se referă la ingineria energiei termice și poate fi utilizată în construcția generatoarelor de abur. În timpul funcționării generatorului de abur, în special pe combustibil cu zgură sau păcură cu conținut ridicat de sulf, pe suprafețele verticale de încălzire, situate, de regulă, într-un coș orizontal, un numar mare de zgură. Centrele de zgură intensivă sunt locuri în care treptele transversale dintre țevile verticale sunt reduse datorită ieșirii lor din planul de proiectare (în afara intervalului). În aceste locuri, debitul și viteza gazelor de ardere sunt reduse drastic, iar acest lucru contribuie și mai mult la zgura suprafețelor de încălzire. În plus, clasarea exterioară a conductelor, în special în direcția transversală de mișcare a gazelor de încălzire, înrăutățește condițiile de curățare cu suflante sau alte dispozitive. În prezent utilizate diverse dispozitive nerăcite din materiale rezistente la căldură se ard rapid sub influența temperaturi mari și componentele agresive (sulf, vanadiu) ale gazelor de încălzire. Aplicarea proprie, de ex. conectate în paralel cu țevile încălzite ale suprafeței de încălzire, țevile încălzite cu distanțiere duce la condiții inegale pentru funcționarea lor, deoarece. țevile distanțiere diferă în mod necesar ca lungime și configurație de țevile principale, ceea ce reduce fiabilitatea suprafeței de încălzire. Design cunoscut al suprafeței de încălzire convectivă, în care distanța dintre țevile încălzite este realizată de bare distanțiere nerăcite din fontă rezistentă la căldură. De exemplu, la cazanul TGMP-204. Dezavantajul acestui design este fragilitatea barelor distanțiere, deoarece în condiții de temperaturi ridicate ale gazelor și componente agresive ale produselor de ardere a combustibilului, acestea ard și se prăbușesc rapid, ceea ce duce la o încălcare a distanțelor dintre țevile încălzite ale suprafeței de încălzire, contribuie la derivarea acestora cu cenușă și zgură, deteriorarea transferului de căldură și scăderea fiabilității generatorului de abur. Cea mai apropiată de cea revendicată este proiectarea suprafeței de încălzire convectivă, care conține colectoarele de intrare și ieșire, țevi încălzite dispuse vertical și etaje orizontale de țevi distanțiere instalate, răcite de mediul de lucru și echipate cu pipi care formează celule, fiecare dintre ele adăpostind. o țeavă verticală. În general, toate țevile distanțiere interconectate cu vârfuri formează o rețea rigidă orizontală prin care sunt trecute țevile încălzite ale suprafeței de încălzire.suprafețe de încălzire, este absolut imposibil să se depărteze țevile verticale încălzite pentru a facilita accesul în zona deteriorată. Acest lucru se aplică în mod egal țevilor de distanță în sine, echipate cu vârfuri. Pentru a accesa o zonă deteriorată, este necesar să tăiați un număr mare de țevi nedeteriorate în locuri accesibile cu refacerea lor ulterioară. Experiența exploatării acestei suprafețe pe centralele TGMP-204 confirmă cele de mai sus. Scopul invenţiei este de a elimina aceste neajunsuri, precum şi de a îmbunătăţi fabricabilitatea asamblarii şi reparaţiilor. Acest obiectiv este atins prin faptul că, în suprafața de încălzire convectivă care conține colectoarele de intrare și ieșire, țevi încălzite instalate vertical și țevi distanțiere situate în niveluri orizontale, țevi distanțiere sub formă de niveluri orizontale sunt plasate pe secțiuni verticale drepte ale țevilor încălzite, conectate rigid în perechi de-a lungul suprafeței convective periferice și fiecare pereche menționată acoperă doar un rând de țevi încălzite. Esența invenției este ilustrată prin desene, care arată: în Fig. 1 forma generala suprafata de incalzire convectiva, in Fig. 2 secțiune de-a lungul A-A din Fig. 1 din fig. 3 este o secțiune de-a lungul B-B din Fig. 2 din fig. 4 este o secţiune de-a lungul B-B din FIG. 2. Suprafața de încălzire convectivă conține colectoare de intrare 1 și de evacuare 2, țevi încălzite montate vertical 3, țevi distanțiere 4, realizate sub formă de niveluri orizontale 5, așezate pe secțiuni drepte ale țevilor 3 de-a lungul înălțimii suprafeței paralele cu mișcarea. de gaze de incalzire si in perechi acoperind fiecare rand al acestor conducte . Țevile 4 sunt interconectate rigid prin sudarea 6 de-a lungul periferiei suprafeței de încălzire. Suprafața de încălzire convectivă funcționează după cum urmează. Când se schimbă stare termicăÎn generatorul de abur, țevile distanțiere 4 țin fiecare rând de țevi încălzite 3 în același plan, având tendința de a ieși din raza de acoperire din cauza încălzirii neuniforme. Menținerea ierarhiei țevilor 3 asigură viteze uniforme ale gazului pe toată lățimea coșului de fum, reduce posibilitatea ca cenușa să se deplaseze în secțiunile sale individuale și, de asemenea, îmbunătățește condițiile de curățare folosind suflante sau alte dispozitive. Menținerea țevilor încălzite 3 la rangul îmbunătățește semnificativ condițiile pentru inspecția și repararea acestora.,

 

Ar putea fi util să citiți: