Расчет контактного теплоутилизатора (стр. 5 из 6)

По полученным данным строим графические зависимости поверхностного коэффициента теплообмена и полной высоты насадки КТУ от удельной поверхности насадки

(рис.4,5).

Рис.4. График зависимости K_F=f(f).

Рис.5 График зависимости H=f(f).

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Целью гидравлического расчета является определение мощности, затрачиваемой на перекачивание газа через скруббер.

Продувание газа через КТУ связано с дополнительными затратами энергии. Для определения мощности, затрачиваемой на перекачивание газа, нужно подсчитать сопротивление тракта, которое зависит от типа насадки и гидравлического режима работы аппарата.

Н.М. Жаворонковым рекомендуется следующая формула для определения сопротивления сухой (неорошаемой) насадки:

где

коэффициент сопротивления при прохождении газа через слой насадки;

высота слоя насадки, м;

эквивалентный диаметр, м (табл.2.1. [1]);

скорость газа в свободном сечении насадки (действительная), м/с;

плотность газа при

⁰С,

кг/м³ .

Действительная скорость газа определяется по формуле:

где

скорость газов (из конструктивного расчета);

свободный объем, м³/м³ (табл.2.1. [1]).

м/с

По данным Н.М. Жаворонкова, для неупорядоченной насадки из колец (навалом) коэффициент сопротивления можно определить:

при

где

динамическая вязкость газа при

⁰С,

Так как

, то

Сопротивление смоченной насадки всегда больше сопротивления сухой, вследствие уменьшения проходного сечения жидкостной пленки:

где

коэффициент.

При орошении водой величина коэффициента

может быть найдена по приближенной формуле:

где u – плотность орошения,

(из конструктивного расчета).

Мощность, необходимая для продувания газа через КТУ определяется:

где

объемный расход дымовых газов через КТУ,

м³/с;

КПД нагнетателя, принимаем

0,75.

кВт

По полученным значениям строим графическую зависимость N=f(f) (рис. 6).

Рис.6. График зависимости N=f(f).

5.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Целью экономического расчета является определение годового экономического эффекта и срока окупаемости дополнительных капвложений.

Увеличение коэффициента использования топлива котла при установке контактных теплоутилизаторов определяется:

где

расход топлива,

;

количество теплоты, сэкономленное в КТУ,

Вт;

низшая теплота сгорания топлива.

где

и т.д. – содержание горючих компонентов в газе, % по прил.8 [1].

Экономия первичного топлива при использовании уходящих газов котла определяется:

где

число часов работы утилизационной установки в году, Т=7500 ч/год;

КПД котла, рассчитанный по высшей теплоте сгорания топлива.

м³/год.