1.3.1 Визначаємо пропорційний тиск випромінюючих газів, Па
Pco2=P*rco2=1,06*10^5*0,13=13780
PH2o=P*rH2o=1,06*10^5*0,18=19080
1.3.2 Знаходимо ефективну товщину газового шару, м і оскільки гарячий теплоносій рухається зовні труб, то
Lеф=0,9* dвн=0,9*0,02=0,018
1.3.3 Далі обчислюємо добуток парціального тиску випромінюючих газів на ефективну товщину газового шару, Па·м
Pco2* Lеф=13780*0,018=248,04
PH2o* Lеф=19080 *0,018=343,44
Залежно від 
, 
, 
визначаємо ступінь чорноти цих газів з дод.9 і дод.10
εco2=0,14
εH2o=0,2
β=1,11
Далі маємо:
εH2o= εH2o* β=0,2*1,11=0,222
Повний ступінь чорноти системи гарячого теплоносія знаходимо з формули
εгаз= εco2* εH2o=0,14*0,222=0,0311
Приведений ступінь чорноти системи обчислюємо за формулою
εприв=1/((1/ εгаз)+(1/ εст)-1)=1/(32,15+1,22-1)=0,03089
1.3.4 Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням
α1в= (εприв*Co*((T1/100)^4-
(Tст/100)^4)))/T1/Tст=(0,03089*5,67*(198857,95-1539,30))/560,72=61,63
1.3.5 Сумарний коефіцієнт тепловіддачі від гарячого теплоносія до стінки труби, Вт/(м2К)
α1= α1в+α1к=61,63+132,18=193,80
1.3.6 Температуру тонких циліндрових стінок (dз/вн=0,024/0,02=1,2<2) визначають за наступними формулами
,
,
1.3.7 Площа поверхні труб
F1=3,14*dз*l=3,14*0,024*1=0,075м2,
F2=3,14*d в *l=0,063м2,
Fср=3,14*( dз + d в )/2=3,14*0,022=0,069м2,
δ=( dз + d в )/2=0,022м.
1.3.8 Тоді
tст1=((((193,80*0,075)/(130,46*0,063))+(( 193,80*0,075*0,022)/(55*0,069))*(913,34+207,5))/((1+(193,80*0,075)/(130,46*0,063))+(( 193,80*0,075*0,022)/(55*0,069))=727,94 оС
T ст1= tст1+273,15=1001,09 K
tст2=((0,5654+0,0476)*1120,84)/1,613=425,96 оС
T ст2= tст2+273,15=699,11K
1.3.9 Визначення коефіцієнта теплопередачі, розрахунок середнього температурного натиску між теплоносіями і поверхнею теплообмінника
Коефіцієнт теплопередачі К, Вт/(м2·К) через стінки металевих труб можна розрахувати по формулі плоскої стінки 
<2,
K=1/((1/ α1)+(δ/λ)+(1/ α2))=1/(0,0052+0,0004+130,46)=75,6
Для перехресної течії середньологарифмічний температурний натиск визначається
,
∆tпрот=((t``1-t`2)-(t`1-t``2))/ln((t``1-t`2)/(t`1-t``2))=((777,87-15)-(1050-400)/ln(777,87-15)/( 1050-400)=1623,1
ε∆t=поправочний коефіцієнт, визначається з дод 11 в залежності від функції P,R:
P=t``2-t`2/(t`1-t`2)=400-15/(1050-15)=0,37
R=t`1-t``1/(t``2-t`2)=1050-777,87/(400-15)=0,71
ε∆t=1
∆t=1623,1*1=1623,1 оС
Площа поверхні теплообміну F, м2
F=Q2/(k*∆t)=1024300/(75*1623,1)=8,3
Конструктивний розрахунок
V1= 2,3 м3/с – витрата димових газів;
V2= 2,0 м3/с – витрата повітря через рекуператор;
1= 2,5 м/с – середня швидкість димових газів;
2= 6 м/с – середня швидкість повітря.
2.1 Загальний перетин каналів для проходження димових газів, м2
f1=V1/w1=2,3/2,5=0,92
2.2 Загальний перетин каналів для проходження повітря, м2
f2=V2/w2=2/6=0,33
2.3 Перетин однієї труби ( у світлі), м2
W=0,785*dвн^2=0,785*0,02^2=0,000314
2.4 Число труб (каналів) на шляху руху повітря (тому що потік рухається усередині труб)
nд=f2/w=0,33/0,000314=1051
Для коридорного пучка труб приймаємо n1=30; n2=35
Визначаємо загальне число труб
n=n1+n2=30*35=1050
2.6 Дійсна площа для проходження повітря, м2
f2=n*w=1050*0,000314=0,3297
Дійсна швидкість повітря, м/с
wд2=V2/f2=2,0/0,33=6,06
Крок труб у напрямі руху потоку димових газів і упоперек, м
S1=0,05
S2=0,06
Ширина каналів для проходження димових газів у вузькому перетині, м
а = S1 – dвн= 0,05-0,02 = 0,03
Висота каналів одного ходу димових газів, м
b=f1/(a*n1)=0,92/(0,03*30)=1,02
Середній діаметр труб, м
dср= (dвн+dз)/2=(0,02+0,024)/2=0,022
Довжина труб, м
Lm=F/(π*dср* nд)=8,3*(3,14*0,022*1051)=0,114
2.13 Висота рекуператора визначається таким чином. Раніше була визначена висота одного ходу b . Залежно від схеми руху визначаємо загальну довжину труб, м
Lm заг=k*b+m*c=2*2+0,2*2=4,4
Враховуючи компенсатор і нижні трубні дошки довжина труб, м
Lm заг= Lm заг+0,2=4,6
2.15 Визначаємо в плані габарити рекуператора
ширина : A=S1*n1=0,05*30=1,5,
довжина: B=S2*n2=0,06*35=2,1
Дата: 2019-05-29, просмотров: 199.
