Permukaan pemanas konvektif. Perhitungan permukaan pemanas konvektif

Perhitungan balok konvektif boiler.

Permukaan pemanas konvektif pada ketel uap berperan penting dalam proses pembangkitan uap, serta pemanfaatan panas hasil pembakaran yang keluar dari ruang bakar. Efisiensi permukaan pemanas konvektif sangat bergantung pada intensitas perpindahan panas dari produk pembakaran ke uap.

Produk pembakaran memindahkan panas ke permukaan luar pipa secara konveksi dan radiasi. Dari permukaan luar pipa ke permukaan bagian dalam, panas dipindahkan melalui dinding melalui konduktivitas termal, dan dari permukaan bagian dalam ke air dan uap melalui konveksi. Dengan demikian, perpindahan panas dari hasil pembakaran ke air dan uap merupakan proses kompleks yang disebut perpindahan panas.

Saat menghitung permukaan pemanas konvektif, persamaan perpindahan panas dan persamaan keseimbangan panas digunakan. Perhitungan dilakukan untuk 1 m3 gas dalam kondisi normal.

Persamaan perpindahan panas.

Persamaan Keseimbangan Panas

Qb=?(Saya"-Saya”+???Saya°prs);

Dalam persamaan ini, K adalah koefisien perpindahan panas yang berhubungan dengan permukaan pemanas yang dihitung, W/(m2-K);

T - perbedaan suhu, °C;

Bр - perkiraan konsumsi bahan bakar, m3/s;

H - permukaan pemanas yang dihitung, m2;

Koefisien retensi panas, dengan memperhitungkan kehilangan panas dari pendinginan eksternal;

I", I" - entalpi produk pembakaran pada saluran masuk ke permukaan pemanas dan pada saluran keluarnya, kJ/m3;

I°prs adalah jumlah panas yang dimasukkan oleh udara yang dihisap ke dalam cerobong asap, kJ/m3.

Dalam persamaan Qt=K?H??t/Br, koefisien perpindahan panas K merupakan karakteristik proses yang dihitung dan sepenuhnya ditentukan oleh fenomena konveksi, konduktivitas termal, dan radiasi termal. Dari persamaan perpindahan panas terlihat bahwa jumlah panas yang dipindahkan melalui suatu permukaan pemanas tertentu, semakin besar pula koefisien perpindahan panas dan perbedaan suhu antara hasil pembakaran dengan cairan yang dipanaskan. Jelas, permukaan pemanas yang terletak di sekitar ruang bakar beroperasi pada perbedaan suhu produk pembakaran yang lebih besar dan suhu media penerima panas. Saat produk pembakaran bergerak melalui jalur gas, suhunya menurun dan permukaan pemanas ekor (penghemat air) beroperasi dengan perbedaan suhu yang lebih kecil antara produk pembakaran dan media yang dipanaskan. Oleh karena itu, semakin jauh letak permukaan pemanas konvektif dari ruang bakar, semakin besar dimensinya dan semakin banyak logam yang dihabiskan untuk pembuatannya.

Saat memilih urutan penempatan permukaan pemanas konvektif di unit boiler, mereka berusaha mengatur permukaan ini sehingga perbedaan suhu produk pembakaran dan suhu media penerima menjadi paling besar. Misalnya, superheater terletak tepat setelah kotak api atau festoon, karena suhu uap lebih tinggi dari suhu air, dan penghemat air terletak setelah permukaan pemanas konvektif, karena suhu air di dalam penghemat air lebih rendah daripada titik didih. titik air dalam ketel uap.

Persamaan keseimbangan panas Qb=?(I"-I”+???I°prs) menunjukkan berapa banyak panas yang dihasilkan produk pembakaran ke uap melalui permukaan pemanas konvektif.

Banyaknya kalor Qb yang dikeluarkan oleh hasil pembakaran sama dengan kalor yang diserap uap. Untuk perhitungannya, suhu produk pembakaran setelah permukaan pemanas yang dihitung ditentukan dan kemudian disempurnakan dengan perkiraan yang berurutan. Dalam hal ini, perhitungan dilakukan untuk dua nilai suhu produk pembakaran setelah perhitungan cerobong asap.

1. tentukan luas permukaan pemanas yang terletak pada saluran gas hitung H = 68,04 m2.

Luas penampang terbuka untuk lewatnya hasil pembakaran pada aliran melintang pipa halus F = 0,348 m2.

Berdasarkan data desain, kami menghitung jarak melintang relatif:

1= S1 /dnar=110/51=2.2;

nada memanjang relatif:

2 = S2 /hari=90/51=1,8.

2. Pertama-tama kita menerima dua nilai untuk suhu produk pembakaran setelah perhitungan cerobong asap: =200°С =400°С;

3. Tentukan kalor yang dikeluarkan hasil pembakaran (kJ/m3),

Qb =??(-+ ??k?I°prs),

Di mana? - koefisien retensi panas, ditentukan dalam pasal 3.2.5;

I" - entalpi produk pembakaran sebelum permukaan pemanas, ditentukan dari Tabel 2 pada suhu dan koefisien udara berlebih setelah permukaan pemanas, sebelum permukaan yang dihitung; = 21810 kJ/m3 pada = 1200 °C;

I" adalah entalpi produk pembakaran setelah permukaan pemanasan yang dihitung, ditentukan dari Tabel 2 pada dua suhu yang diterima sebelumnya setelah permukaan pemanasan konvektif; =3500 kJ/m3 pada =200°C;

6881 kJ/m3 pada =400°C;

K - hisapan udara ke permukaan pemanas konvektif, didefinisikan sebagai perbedaan koefisien udara berlebih pada saluran masuk dan saluran keluar;

I°prs - entalpi udara yang dihisap ke dalam permukaan pemanas konvektif, pada suhu udara tв = 30 °C ditentukan dalam paragraf 3.1.

Qb1 =0,98?(21810-3500+0,05?378,9)=17925 kJ/m3;

Qb2=0,98?(21810-6881+0,05?378,9)=14612 kJ/m3;

4. Hitung perkiraan suhu aliran produk pembakaran pada cerobong konvektif (°C)

dimana dan adalah suhu produk pembakaran pada saluran masuk ke permukaan dan pada saluran keluarnya.

5. Tentukan perbedaan suhu (°C)

T1=-tк = 700-187,95=512°С;

T2 =-tк=800-187,95=612°С;

dimana tk adalah suhu media pendingin, untuk ketel uap diasumsikan sama dengan titik didih air pada tekanan di dalam ketel, tn.p=187,95°C;

6. Menghitung kecepatan rata-rata produk pembakaran di permukaan pemanas (m/s)

dimana Вр adalah perkiraan konsumsi bahan bakar, m3/s, (lihat pasal 3.2.4);

F adalah luas penampang terbuka untuk lewatnya produk pembakaran (lihat pasal 1.2), m2;

Vg adalah volume hasil pembakaran per 1 kg bahan bakar padat dan cair atau per 1 m8 gas (dari tabel perhitungan 1 dengan koefisien udara berlebih yang sesuai);

kp - suhu rata-rata hasil pembakaran yang dihitung, °C;

7. Kami menentukan koefisien perpindahan panas secara konveksi dari produk pembakaran ke permukaan pemanas selama pencucian melintang bundel koridor:

K = ?н?сz ?сs ?сф;

dimana?n adalah koefisien perpindahan panas yang ditentukan dari nomogram untuk pencucian melintang bundel koridor (Gbr. 6.1 lit. 1); ?n.1=84W/m2K pada?g.1 dan dnar; ?n.2=90W/m2K pada?g.2 dan dnar;

сz - koreksi jumlah baris pipa di sepanjang aliran produk pembakaran, ditentukan selama pencucian melintang bundel koridor; сz =1 pada z1=10;

cs - koreksi tata letak balok, ditentukan selama pencucian melintang balok koridor; s =1

sf - koefisien yang memperhitungkan pengaruh perubahan parameter fisik aliran, ditentukan selama pencucian melintang kumpulan pipa koridor (Gbr. 6.1 lit. 1);

cf1=1,05 pada; sf2=1,02 pada;

K1=84?1?1?1,05=88,2 W/m2K;

K2=90?1?1?1,02=91,8 W/m2K;

8. Kita menghitung emisivitas aliran gas menggunakan nomogram. Dalam hal ini, perlu untuk menghitung ketebalan optik total

kps=(kg?rп +kзл?µ)?p?s ,

dimana kg adalah koefisien redaman sinar oleh gas triatomik, ditentukan dalam paragraf 4.2.6;

rп - fraksi volume total gas triatomik, diambil dari tabel. 1;

kzl - koefisien redaman sinar oleh partikel aeolian, kzl=0;

µ - konsentrasi partikel abu, µ =0;

p - tekanan pada saluran gas, untuk unit boiler tanpa tekanan diambil sama dengan 0,1 MPa.

Ketebalan lapisan radiasi untuk kumpulan tabung halus (m):

s=0,9?d?()=0,9?51?10-3 ?(-1)=0,18;

9. Tentukan koefisien perpindahan panas?l, dengan memperhitungkan perpindahan panas secara radiasi pada permukaan pemanas konvektif, W/(m2K):

untuk aliran bebas debu (saat membakar bahan bakar gas) ?l = ?n??f?sg, di mana?n adalah koefisien perpindahan panas, ditentukan oleh nomogram (Gbr. 6.4 lit. 1); ?f - tingkat emisivitas;

сг - koefisien ditentukan.

Untuk menentukan?n dan koefisien сг, suhu dinding yang terkontaminasi (°C) dihitung

di mana t adalah suhu rata-rata lingkungan, untuk ketel uap diambil sama dengan suhu saturasi pada tekanan di dalam ketel, t= tн.п=194°С;

T - saat pembakaran gas diasumsikan 25 °C.

Tst=25+187=212;

H1=90 W/(m2K) ?Н2=110 W/(m2K) pada Tst, dan;

L1=90?0,065?0,96=5,62 W/(m2K);

L2=94?0,058?0,91=5,81 W/(m2K);

10. Kami menghitung koefisien perpindahan panas total dari produk pembakaran ke permukaan pemanas, W/(m2-K),

? = ??(?k + ?l),

Di mana? - faktor pemanfaatan, dengan mempertimbangkan penurunan penyerapan panas pada permukaan pemanas karena pencucian yang tidak merata oleh produk pembakaran, aliran sebagian produk pembakaran melewatinya dan pembentukan zona stagnan; diterima untuk balok cross-washed? = 1.

1=1?(88,2+5,62)=93,82W/(m2-K);

2=1?(91,8+5,81)=97,61W/(m2-K);

11. Hitung koefisien perpindahan panas, W/(m2-K)

Di mana? - koefisien efisiensi termal, (Tabel 6.1 dan 6.2 lit. 1 tergantung pada jenis bahan bakar yang dibakar).

K1=0,85*93,82 W/(m2-K);

K2=0,85*97,61 W/(m2-K);

12. Tentukan jumlah kalor yang diserap permukaan pemanas per 1 m3 gas (kJ/m3)

Qt=K?H??t/(Bр?1000)

Perbedaan suhu?t ditentukan untuk permukaan pemanasan konvektif evaporatif (°C)

T1==226°С; ?t2==595°С;

dimana tboil adalah suhu saturasi pada tekanan di dalam ketel uap;

Qt1==8636 kJ/m3;

Qt2==23654 kJ/m3;

13. Berdasarkan dua nilai temperatur yang diterima dan diperoleh dua nilai Q6 dan Qt, dilakukan interpolasi grafis untuk menentukan temperatur hasil pembakaran setelah permukaan pemanasan. Untuk tujuan ini, ketergantungan Q = f() dibangun, ditunjukkan pada Gambar. 3. Titik perpotongan garis lurus akan menunjukkan suhu hasil pembakaran yang harus diperhitungkan dalam perhitungan. ===310°C;

Gambar3.

Tabel No. 7 Perhitungan termal bundel boiler

Model utilitas berkaitan dengan teknologi pertukaran panas dan, khususnya, dapat digunakan sebagai permukaan pemanas konvektif untuk boiler. Desain permukaan pemanas yang diusulkan telah mengurangi jarak antara pipa-pipa balok konvektif terhuyung-huyung dalam arah melintang terhadap pergerakan gas dibandingkan dengan prototipe. Skema sambungan pipa berbentuk U dari setiap bendera dengan kolektor memungkinkan, dengan dimensi paket konvektif yang sama, untuk meningkatkan total permukaan pemanas, serta meningkatkan kecepatan gas di permukaan pemanas konvektif, sehingga meningkatkan intensitas perpindahan panas. Permukaan pemanas konvektif berisi kumpulan konvektif terhuyung-huyung yang dibentuk oleh bendera 1 yang terbuat dari pipa berbentuk U 2 dihubungkan ke kolektor vertikal 3. Pipa berbentuk U 2 dari setiap bendera 1 dihubungkan ke kolektor vertikal 3 sehingga pusat lubangnya adalah terletak pada dua sumbu, sejajar dengan sumbu manifold vertikal 3. Titik-titik sambungan ujung-ujung saluran masuk pipa-pipa berbentuk U 2 masing-masing bendera 1 diselingi secara berurutan sepanjang sumbu-sumbunya, sedangkan ujung-ujung saluran masuk dan keluar masing-masing pipa 2 dihubungkan ke manifold 3 pada sumbu yang berbeda. Jadi, pipa-pipa berbentuk U 2 disusun melintang, satu di atas yang lain, sehingga memungkinkan untuk mengurangi jarak antara pusat lubang yang menghubungkan pipa 2 dengan kolektor 3 dan, akibatnya, jarak antara pipa-pipa tersebut. bundel konvektif terhuyung-huyung dalam arah melintang.

Model utilitas berkaitan dengan teknologi pertukaran panas dan, khususnya, dapat digunakan sebagai permukaan pemanas konvektif untuk boiler.

Permukaan pemanas konvektif diketahui menurut penulis. tanggal USSR No. 844917, berisi balok konvektif kotak-kotak yang dibentuk oleh bendera yang diposisikan berlawanan yang terbuat dari pipa berbentuk U yang dipasang pada kolektor vertikal. Pipa-pipa dari setiap bendera secara tradisional dihubungkan ke kolektor vertikal sehingga pusat lubangnya terletak pada dua sumbu yang sejajar dengan sumbu kolektor, dan beberapa pipa dari setiap bendera dipasang sepanjang satu sumbu, dan sebagian - di sepanjang sumbu. lainnya. Dalam hal ini, jarak antara pipa-pipa dari bundel konvektif terhuyung-huyung dalam arah melintang tidak boleh kurang dari dua diameter pipa, yang tidak memungkinkan pengurangan dimensi keseluruhan permukaan pemanas konvektif.

Hasil teknis dari model utilitas yang diklaim adalah untuk mengurangi jarak antar pipa dalam arah melintang terhadap pergerakan gas, yang memungkinkan, dengan dimensi paket konvektif yang sama, untuk meningkatkan total permukaan pemanas, dan, sebagai tambahan, meningkatkan kecepatan lewatnya gas, yang meningkatkan intensitas perpindahan panas.

Hasil teknis yang ditentukan dicapai dengan fakta bahwa dalam permukaan pemanas konvektif yang mengandung balok konvektif terhuyung-huyung yang dibentuk dengan dipasang secara vertikal

pengumpul bendera yang saling membelakangi terbuat dari pipa berbentuk U, dimana pipa masing-masing bendera dihubungkan dengan pengumpul vertikal sehingga titik tengah lubangnya terletak pada dua sumbu yang sejajar dengan sumbu pengumpul, sesuai dengan dengan yang diusulkan model utilitas, titik-titik sambungan ujung-ujung saluran masuk pipa-pipa berbentuk U masing-masing bendera diselingi secara berurutan sepanjang sumbu, sedangkan ujung-ujung saluran masuk dan keluar setiap pipa dihubungkan ke manifold pada sumbu yang berbeda.

Gambar yang diusulkan menjelaskan inti proposal. Gambar 1 menunjukkan gambaran umum permukaan pemanas konvektif, Gambar 2 dan 3 menunjukkan hal yang sama, masing-masing, pada bagian sepanjang A-A dan B-B.

Permukaan pemanas konvektif (Gbr. 1-3) berisi kumpulan konvektif kotak-kotak yang dibentuk oleh bendera 1 yang terbuat dari pipa berbentuk U 2 dihubungkan ke kolektor vertikal 3. Pipa berbentuk U 2 dari setiap bendera 1 dihubungkan ke kolektor vertikal 3 jadi bahwa pusat-pusat lubangnya terletak pada dua sumbu yang sejajar dengan sumbu manifold vertikal 3. Titik-titik sambungan ujung-ujung saluran masuk pipa-pipa berbentuk U 2 masing-masing bendera 1 disisipkan secara berurutan di sepanjang sumbu, sedangkan saluran masuk dan saluran keluar ujung masing-masing pipa 2 dihubungkan ke manifold 3 pada sumbu yang berbeda. Jadi, pipa-pipa berbentuk U 2 disusun melintang, satu di atas yang lain, sehingga memungkinkan untuk mengurangi jarak antara pusat lubang yang menghubungkan pipa 2 dengan kolektor 3 dan, akibatnya, jarak antara pipa-pipa tersebut. bundel konvektif terhuyung-huyung dalam arah melintang.

Perangkat berfungsi sebagai berikut.

Media kerja masuk ke kolektor 3 dan didistribusikan melalui pipa berbentuk U 2 bendera 1 permukaan pemanas konvektif.

Gas panas mencuci pipa 2 secara melintang, dan karena berkurangnya jarak antar pipa 2, yang memastikan susunan pipa yang lebih padat dalam ikatan konvektif yang terhuyung-huyung, kecepatan gas meningkat. Media kerja yang dipanaskan memasuki kolektor 3 dan dikeluarkan dari permukaan pemanas konvektif.

Desain permukaan pemanas yang diusulkan telah mengurangi jarak antara pipa-pipa balok konvektif terhuyung-huyung dalam arah melintang terhadap pergerakan gas dibandingkan dengan prototipe. Skema sambungan pipa berbentuk U dari setiap bendera dengan kolektor memungkinkan, dengan dimensi paket konvektif yang sama, untuk meningkatkan total permukaan pemanas, serta meningkatkan kecepatan gas di permukaan pemanas konvektif, sehingga meningkatkan intensitas perpindahan panas.

Rumus model utilitas

Permukaan pemanas konvektif yang berisi balok konvektif terhuyung-huyung yang dibentuk oleh bendera berlawanan yang dipasang pada kolektor vertikal, terbuat dari pipa berbentuk U, dengan pipa masing-masing bendera dihubungkan ke kolektor vertikal sehingga pusat lubangnya terletak pada dua sumbu sejajar dengan sumbu kolektor, ditandai dengan titik-titik sambungan ujung-ujung saluran masuk pipa-pipa berbentuk U masing-masing bendera secara berurutan berselang-seling sepanjang sumbu, sedangkan ujung-ujung saluran masuk dan keluar setiap pipa dihubungkan ke manifold pada sumbu yang berbeda.

Elemen permukaan pemanas adalah yang utama di unit boiler dan kemudahan servisnya terutama menentukan efisiensi dan keandalan instalasi boiler.

Penempatan elemen permukaan pemanas boiler modern ditunjukkan pada gambar:

Ketel ini berbentuk U. Ruang vertikal kiri 2 membentuk kotak api, seluruh dindingnya ditutupi pipa. Pipa-pipa yang terletak di dinding dan langit-langit tempat air menguap disebut layar. Pipa kasa, serta bagian superheater yang terletak di dinding tungku, disebut permukaan pemanas radiasi, karena mereka merasakan panas dari gas buang terutama karena radiasi atau emisi.

Bagian bawah 9 ruang bakar biasa disebut corong dingin. Di dalamnya, partikel abu keluar dari obor pembakaran. Partikel abu yang didinginkan dan mengeras dalam bentuk gumpalan sinter (terak) dibuang melalui alat 8 ke dalam sistem penghilangan abu hidrolik.

Bagian atas tungku masuk ke saluran gas horizontal, di mana layar 3 dan superheater konvektif 5 berada. Dinding samping dan langit-langit cerobong asap horizontal biasanya juga ditutup dengan pipa superheater. Elemen superheater ini disebut semi-radiasi, karena mereka merasakan panas dari gas buang baik sebagai akibat radiasi maupun konveksi, yaitu pertukaran panas yang terjadi ketika gas panas bersentuhan dengan pipa.

Setelah cerobong horizontal kamera PTZ bagian vertikal kanan boiler dimulai, yang disebut poros konvektif. Ini berisi tahapan, tahapan pemanas udara, dan dalam beberapa desain, kumparan, dalam urutan berbeda.

Desain boiler tergantung pada desain dan kapasitasnya, serta tekanan uap. Dalam boiler bertekanan rendah dan menengah tiga drum yang sudah ketinggalan zaman, air dipanaskan dan diuapkan tidak hanya di saringan, tetapi juga di pipa didih yang terletak di antara drum atas dan bawah.

Melalui kumpulan pipa mendidih ke-3 yang menurun, air dari drum belakang diturunkan ke drum bawah; pipa-pipa ini berfungsi sebagai pipa drainase. Sedikit pemanasan pada pipa-pipa ini oleh gas buang tidak mengganggu sirkulasi air di dalam boiler, karena pada tekanan rendah dan sedang perbedaan berat jenis air dan uap besar, sehingga menjamin sirkulasi yang cukup andal. Air disuplai ke ruang bawah layar 7 dari drum atas 2 melalui pipa pembuangan eksternal yang tidak dipanaskan.

Pada boiler bertekanan sedang, proporsi panas yang digunakan untuk superheat steam relatif kecil (kurang dari 20% total panas yang diserap unit boiler dari gas buang), oleh karena itu permukaan pemanas superheater juga kecil dan terletak antara kumpulan tabung mendidih.

Dalam boiler tekanan menengah drum tunggal yang diproduksi selanjutnya, permukaan penguapan utama ditempatkan pada dinding tungku dalam bentuk layar 6, dan bundel konvektif kecil 10 dibuat dari pipa-pipa yang ditempatkan pada jarak yang besar, yang mewakili bagian semi-radiasi dari boiler.

ketel tekanan tinggi Biasanya dibuat dengan satu drum dan tidak memiliki balok konvektif. Seluruh permukaan pemanas evaporatif dibuat dalam bentuk sekat yang dialirkan air melalui pipa pembuangan eksternal yang tidak dipanaskan.

DI DALAM boiler sekali lewat x drumnya hilang.

Air dari economizer 3 mengalir melalui pipa suplai 7 ke ruang bawah 6, dan kemudian ke bagian radiasi 5, yang terdiri dari pipa evaporasi (kumparan) yang terletak di sepanjang dinding tungku. Setelah melewati kumparan, sebagian besar air berubah menjadi uap. Air menguap seluruhnya di zona transisi 2 yang terletak di area yang lebih luas suhu rendah gas buang. Dari zona transisi, steam memasuki superheater 1.

Dengan demikian, pada boiler aliran langsung tidak terjadi sirkulasi air dengan pergerakan baliknya. Air dan uap melewati pipa hanya sekali.

Superheater adalah permukaan pemanas ketel uap di mana uap dipanaskan hingga mencapai suhu tertentu. Ketel uap modern dengan keluaran uap tinggi memiliki dua superheater - primer dan sekunder (menengah). Superheater primer menerima uap jenuh pada suhu air mendidih dari drum ketel atau zona transisi ketel sekali lewat. Uap disuplai ke superheater sekunder untuk pemanasan ulang.

Untuk memanaskan uap berlebih dalam boiler bertekanan tinggi, hingga 35% panas dikeluarkan, dan dengan adanya panas berlebih sekunder, hingga 50% panas yang diterima unit boiler berasal dari gas buang. Dalam boiler dengan tekanan lebih dari 225 ata, porsi panas ini meningkat menjadi 65%. Akibatnya, permukaan pemanas superheater uap meningkat secara signifikan, dan dalam boiler modern mereka ditempatkan di bagian radiasi, semi-radiasi, dan konvektif dari boiler.

Gambar di bawah menunjukkan diagram superheater boiler modern.

Uap dari drum 7 diarahkan ke panel pipa dinding bagian radiasi 2 dan 4, kemudian ke panel pipa langit-langit 5. Dari desuperheater 8, uap masuk ke saringan 6, dan kemudian ke kumparan 10 bagian konvektif dari pemanas super. Layar adalah sekumpulan pipa berbentuk U yang terletak pada satu bidang, yang diikat secara kaku hampir tanpa celah. Uap memasuki salah satu ruang penyaring, melewati pipa-pipa dan keluar melalui ruang kedua. Tata letak layar di boiler ditunjukkan pada gambar:

Penghemat air bersama dengan pemanas udara biasanya terletak di poros konveksi. Elemen permukaan pemanas ini disebut elemen ekor, karena letaknya terakhir di sepanjang jalur gas buang. Penghemat air terutama terbuat dari pipa baja. Pada boiler bertekanan rendah dan menengah, dipasang economizer besi cor yang terbuat dari tabung bersirip besi cor. Pipa-pipa tersebut dihubungkan dengan tikungan besi cor (kalachi).

Penghemat baja dapat berupa tipe mendidih atau tidak mendidih. Dalam economizer tipe mendidih, sebagian air panas (hingga 25%) diubah menjadi uap.

Boiler modern, tidak seperti yang digunakan beberapa tahun lalu, tidak hanya menggunakan gas, batu bara, bahan bakar minyak, dll sebagai bahan bakarnya. Pelet kini semakin banyak digunakan sebagai bahan bakar ramah lingkungan. Anda dapat memesan pelet untuk ketel pelet Anda di sini - http://maspellet.ru/zakazat-pellety.

Permukaan pemanas konvektif boiler menggunakan tabung bersirip, diproduksi di perusahaan UralKotloMashZavod adalah model modern yang menggabungkan pengalaman kami yang kaya dalam industri ini dan penelitian teknologi tinggi baru untuk meningkatkan efisiensi dan ketahanan aus komponen peralatan boiler ini.

Sekarang secara umum diterima bahwa permukaan pemanas konvektif masuk ketel air panas PTVM dan KVGM adalah mata rantai terlemah. Banyak pabrik pembuat boiler, sejumlah organisasi desain dan perusahaan perbaikan memiliki proyek sendiri untuk modernisasinya. Perkembangan Pabrik Pembuatan Mesin JSC ZIO-Podolsk harus diakui sebagai yang paling maju. Pengembang mendekati masalah ini secara komprehensif. Selain meningkatkan diameter pipa dari 28 mm menjadi 38 mm dan menggandakan jarak melintangnya, pipa tradisional berdinding halus diganti dengan pipa bersirip. Sirip membran dan spiral silang digunakan. Menurut pengembang, mengganti desain lama pada boiler PTVM-100 dengan yang baru akan memungkinkan penghematan bahan bakar hingga 2,4%, dan yang terpenting, meningkatkan keandalan operasional dan masa pakai permukaan konvektif sebanyak 3 kali lipat.
Di bawah ini adalah hasil perbaikan lebih lanjut pada permukaan konvektif, yang bertujuan untuk menghilangkan sirip membran pada bagian permukaan yang bersuhu tinggi guna mengurangi konsumsi logamnya. Alih-alih membran, sisipan pengatur jarak pendek dilas di antara pipa. Mereka membentuk tiga sabuk pengaku di sepanjang bagian dan oleh karena itu tiang pengatur jarak tidak diperlukan. Sisipan pengatur jarak pendek yang persis sama digunakan pada bagian permukaan bersuhu rendah yang terbuat dari pipa dengan sirip spiral melintang. Mereka mengganti rak-rak besar yang dicap. Pemeringkatan jarak melintang pipa dan, karenanya, bagian antara satu sama lain dilakukan dengan sisir di area sabuk pengaku. Sisir hanya memperbaiki baris terluar pipa di setiap bagian. Di dalam permukaan pemanas yang dirakit dari beberapa bagian, pipa-pipa diberi peringkat sesuai dengan lada karena desain bagian-bagiannya yang kaku.
Sisipan pengatur jarak yang dilas di antara pipa koil sebagai pengganti penyangga tradisional telah digunakan selama lebih dari 20 tahun. Hasilnya positif. Spacer dimasukkan dengan aman dingin dan tidak menyebabkan deformasi pipa. Belum ada kasus fistula yang terjadi pada pipa akibat penggunaan sisipan selama praktik jangka panjang.
Penolakan sirip membran pipa di bagian suhu tinggi dari permukaan pemanas dan kembali ke desain tabung halus memungkinkan pengurangan konsumsi logam tanpa mengubah persepsi panas. Pada proyek pertama, jarak antara sirip spiral melintang pada bagian suhu rendah diambil menjadi 6,5 mm, dan pada proyek selanjutnya dikurangi menjadi 5 mm. Praktek menunjukkan bahwa ketika hanya gas alam yang dibakar di boiler air panas, langkah ini dapat dikurangi dan penghematan bahan bakar tambahan dapat diperoleh.
Pada periode 2002 hingga 2010, permukaan pemanas konvektif yang dimodernisasi untuk boiler PTVM-100 diperkenalkan di rumah boiler distrik Gurzuf (Ekaterinburg) - 4 boiler; Pembangkit Listrik Tenaga Panas Pabrik Besi dan Baja Nizhny Tagil (Nizhny Tagil) -3 boiler; Sverdlovsk CHPP (JSC Uralmash, Yekaterinburg) - 2 boiler; untuk PTVM-180: Saratov CHPP-5 (Saratov) - 2 boiler; KVGM-100 (wilayahRostov) - 2 boiler.
Tidak ada komentar pengoperasian mengenai permukaan pemanas yang baru dikembangkan dan dipasang di boiler air panas. Penurunan signifikan pada hambatan hidrolik dan aerodinamis telah dikonfirmasi. Boiler dengan mudah mencapai beban pengenal dan beroperasi secara stabil dalam mode ini. Sisipan pengatur jarak yang digunakan didinginkan secara andal. Tidak ada deformasi pipa dan bagian itu sendiri yang diamati pada permukaan pemanas yang dimodernisasi. Suhu gas buang pada keluaran pemanasan nominal pabrik turun sebesar 15°C untuk boiler dengan jarak antar sirip spiral melintang 6,5 mm dan sebesar 18°C ​​​​untuk boiler dengan jarak antar sirip 5 mm.

Anda dapat memesan, mengecek biaya, harga dengan mengirimkan pesan dari situs!

Permukaan pemanas boiler merupakan bagian penting, terdiri dari dinding logam elemen-elemennya, yang dicuci oleh gas yang berasal langsung dari kotak api, di satu sisi, dan oleh campuran uap-air, di sisi lain. Biasanya komponennya adalah permukaan economizer, superheater dan ketel uap itu sendiri. Ukurannya dapat bervariasi dari 2-3m2 hingga 4000m2, tergantung pada area penerapan boiler dan tujuannya.

Jenis permukaan pemanas boiler

Produksi permukaan pemanas boiler cukup berkembang dan memungkinkan pembuatannya dalam berbagai konfigurasi:

Tabung layar - pipa mulus yang terletak di kotak api boiler adalah dasar dari permukaan seperti itu. Biasanya, jenis ketel menentukan layar mana yang diperlukan - belakang, samping kanan atau kiri.

Konvektif - kumpulan pipa baja mulus yang mendidih, yang ditempatkan sebagai standar di saluran keluar gas dari boiler stasioner. Panas dalam hal ini diperoleh melalui konveksi.

Permukaan pemanas boiler konvektif banyak digunakan dalam teknik tenaga panas, khususnya dalam produksi pembangkit uap. Jenis ini mencakup permukaan penerima panas seperti economizer, pemanas udara dan permukaan pemanas lainnya dari pemanas air dan ketel uap, dengan pengecualian permukaan layar pembakaran, serta superheater layar radiasi-konveksi yang terletak di cerobong pertama. dan kotak api. Penemuan permukaan penerima panas jenis ini telah secara signifikan meningkatkan kemampuan manufaktur baik pemasangan maupun perbaikan selanjutnya.

Permukaan pemanas untuk ketel uap

Permukaan pemanas ketel uap pada berbagai sistem industri memiliki perbedaan yang signifikan satu sama lain. Hanya lokasinya yang identik - terutama kotak api, dan metode penerimaan panas melalui radiasi. Jumlah panas yang dirasakan oleh sekat pembakaran secara langsung bergantung pada jenis bahan bakar yang dibakar. Jadi, untuk permukaan penghasil uap, persepsinya berkisar antara 40 hingga 50% panas yang dilepaskan ke lingkungan kerja di dalam boiler.

Modernisasi permukaan konvektif: efisiensi dan daya tahan

Namun demikian, permukaan pemanas konvektif pada boiler air panas merupakan titik yang cukup rentan, sehingga proyek untuk perbaikannya terus dibuat. Perkembangan yang paling efektif adalah keputusan untuk meningkatkan diameter pipa dan mengganti struktur tabung halus standar dengan yang bersirip, yang menghemat konsumsi bahan bakar dan melipatgandakan masa pakai dan masa pakai keseluruhan, serta keandalan permukaan konvektif. Perlu dicatat bahwa dalam kasus ini, para ahli menggunakan teknologi membran dan sirip spiral silang.

Untuk mengurangi konsumsi logam, proyek yang cukup berhasil juga telah dikembangkan untuk menggantikan sirip membran di bagian permukaan yang berinteraksi dengan suhu tinggi, ke sisipan pengatur jarak kecil. Akibatnya, resistensi, baik hidrolik maupun aerodinamis, dan konsumsi logam menurun, dan persepsi panas tetap pada tingkat yang sama.

Perusahaan UralKotloMashZavod memasok permukaan pemanas konvektif modern yang dibuat menggunakan teknologi tube finning, yang memungkinkan peningkatan efisiensi dan ketahanan aus pada bagian peralatan boiler yang rentan tersebut. Perusahaan ini memiliki pengalaman bertahun-tahun dalam produksi dan penjualan permukaan berteknologi tinggi, yang telah membuktikan diri dengan baik di pasar industri.

Permukaan pemanas konvektif terletak di saluran gas dan mewakili koil economizer yang terdiri dari 16 bagian. Bagian-bagian tersebut dirangkai sedemikian rupa sehingga kumparan terletak sejajar dengan bagian depan boiler dalam pola kotak-kotak. Untuk pembakaran gas, dipasang empat buah pembakar perapian dengan slot lurus yang berakhir di bagian atas secara tiba-tiba. Pembakar ditempatkan di antara layar pembakaran vertikal.

Permukaan pemanas konvektif harus memiliki alat untuk menghilangkan abu yang mengendap setelah ditiup. Abu harus dibuang dengan bebas dari tempat pengumpulan tanpa membebani secara berlebihan. Semua tempat di mana abu yang mengendap harus berukuran cukup dan dapat diakses untuk dibersihkan. Kantong buta dimana abu dapat menumpuk harus dikurangi seminimal mungkin.

Permukaan pemanas konvektif boiler 2 terdiri dari 156 pipa horizontal sepanjang 2-9 m, disusun dalam 6 baris masing-masing 26 pipa dan dilas menjadi kolektor dengan diameter 108 X 4 mm.

Permukaan pemanas konvektif, kecuali economizer, terletak pada bidang tegak lurus ke depan dan bertumpu pada pipa gantung 6, yang merupakan tahap pertama dari economizer.

Permukaan pemanas konvektif pada ketel uap bergerak terdiri dari permukaan penguapan ketel, pemanas super uap, dan penghemat air.

Permukaan pemanas konvektif, yang terletak di zona suhu yang ditunjukkan dalam tabel atau 50 C lebih rendah, harus dibuat bergerigi. Jika tidak, suhu gas yang ditunjukkan dalam tabel harus diturunkan sebesar 50 C.

Permukaan pemanas konvektif (evaporasi dan superheater) terletak di dua saluran gas horizontal independen dan dibuat dalam bentuk kumparan tabung halus yang terletak secara vertikal. Superheater tipe konvektif, dua tahap. Suhu superheater uap diatur oleh desuperheater dua tahap yang dipasang di cut-out.

Permukaan pemanas konvektif terletak di dua saluran buang yang menurunkan dengan dinding yang sepenuhnya terlindung. Permukaan penutup setiap poros konveksi adalah dinding tengah ketel, dinding samping ketel, dinding depan dan belakang poros konveksi.

Permukaan pemanas konvektif biasanya dibuat dalam bentuk deretan pipa dengan koridor atau susunan terhuyung-huyung, tersapu oleh hasil pembakaran bahan bakar. Pergerakan gas dalam ikatan tabung bersifat memanjang atau melintang.Pada permukaan pemanas ini, perpindahan panas dari gas pemanas ke media kerja dilakukan terutama secara konveksi. Komponen radiasi dalam total aliran panas yang dipindahkan ke fluida kerja relatif kecil karena penurunan suhu aliran gas selama pergerakannya di cerobong boiler dan kecilnya ketebalan lapisan radiasi di ruang antar pipa.

Permukaan pemanas konvektif semua boiler dirancang dengan cara yang sama, kecuali boiler KB-TGB, yang memiliki satu paket yang dipasang di poros konvektif.

Permukaan pemanas konvektif pada ketel uap dan air panas memainkan peran penting dalam proses menghasilkan uap atau air panas, serta penggunaan panas hasil pembakaran yang keluar dari ruang bakar. Efisiensi permukaan pemanas konvektif sangat bergantung pada intensitas perpindahan panas dari produk pembakaran ke air dan uap.