Расчет контактного теплоутилизатора (стр. 3 из 6)

Тепловой баланс аппарата по газу тогда запишется следующим образом:

,

где

теплоемкость сухих газов, определяемая при средней температуре дымовых газов в аппарате =93⁰С, (по прил. 7 [1]): 1,043 кДж/(кг⁰С);

энтальпия пара при =52,2 ⁰С: 2595 кДж/кг, [3];

энтальпия водяного пара при =146⁰С, (по прил. 5 [1]), 2741,66 кДж/кг [3];

Подставив значения

и , а также и в это уравнение, проверяем сходимость баланса:

%.

Так как погрешность баланса превышает 1 %, то задаемся другим значением температуры мокрого термометра;

увеличиваем, так как левая часть баланса меньше правой .

Принимаем

=56,0 ⁰С, тогда =0,01688 МПа.

Влагосодержание дымовых газов

, кг/кг с.г. определим по формуле:

кг/кг с.г.

Энтальпию пара

находим при =56,0 ⁰С, 2600 кДж/кг, энтальпия водяного пара при =146⁰С и

=0,0141МПа 2741,66 кДж/кг [3].

Тогда проверяем сходимость баланса:

%.

Погрешность баланса не превышает 1 %.

Изображаем на Id–диаграмме процессы охлаждения дымовых газов в контактном теплоутилизаторе :

Определяем средний действительный объем дымовых газов в КТУ по формуле:

,

где

средняя температура дымовых газов в аппарате,

⁰С;

В – расход топлива, В =0,169 м³/с;

удельный объем дымовых газов 15,919 м³/м³;

м³с.

Рассчитываем массовый расход дымовых газов:

,

где

плотность дымовых газов при ⁰С:

,

где

сумма произведений объемных долей и молекулярных масс компонентов, г/моль;

кг/м³

кг/с

Для устранения возможной конденсации водяных паров необходимо производить подсушку уходящих из КТУ газов путем перепуска (байпасирования) 10¸15 % или более их объема помимо КТУ и их дальнейшее смешение за теплоутилизатором.

Массовый расход газов через теплоутилизатор с учетом байпасирования определяем через тепловой баланс:

,

где

температура газов в устье дымовой трубы,

;

теплоемкость дымовых газов, определяемая по температуре по прил. 7 [1], ;

теплоемкость газов при ⁰С, определяемая по прил. 7[1], ;

теплоемкость газов при ⁰С, определяемая по прил. 7[1], ;

кг/с

Определяем расчетный расход газов через теплоутилизатор с учетом байпасирования:

м³/с

Находим начальное значение температуры воды, выходящей из теплоутилизатора:

Рассчитываем секундный расход воды, подаваемой в КТУ:

,

где

теплоемкость сухих газов при определяемая ⁰С по прил. 7 [1], ;

энтальпия водяного пара при ⁰С , определяемая по прил. 5 [1] 2741,66 кДж/кг [3] ;

энтальпия водяного пара при ⁰С, определяемая по прил. 4 [1], ;

теплоемкость воды при ⁰С, определяемая по прил. 4 [1],

;

теплоемкость воды при ⁰С, определяемая по прил. 4 [1], ;

По найденному значению уточняем температуру выходящей из теплоутилизатора воды:

⁰С

Определяем несовпадение предварительно заданного и рассчитанного значений

:

%,

где

температура воды на выходе из теплоутилизатора ⁰С;