Расчет первого конвективного пучка
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Расчет конвективных пучков производится по формулам с источника 1.

Предварительно принимаем два значения температур после рассчитываемого газохода  = 400°С и  = 300 °С. Далее весь расчет ведем для двух принятых температур.

 

6.1.1 Определяем теплоту Q6 ,кДж/кг, отданную продуктами сгорания

 

Q6=  (Нi + Н + ∆αкoпрс)

 

где:  – коэффициент сохранения теплоты

Нi – энтальпия продуктов сгорания на выходе в поверхность нагрева, кДж/м3, определяется по таблице 2 при температуре и коэффициенте избытка воздуха после топочной камеры.

Нi = 18408,48

Н – энтальпия продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева, кДж/м3

∆αк – присос воздуха в поверхность нагрева

Нoпрс – энтальпия присасываемого в конвективную поверхность нагрева воздуха, при температуре воздуха 30°С , кДж/м3

 

QБ=  (Нi - Н + ∆αкoпрс)

Q400 Б=0,974(18408,48-6391,52+0,05*386,06)=11723,3

Q300 Б=0,974( 18408,48-4737,4+0,05*386,06)=13334,4

 

6.1.2 Определяем расчетную температуру потока  , °С, продуктов сгорания в газоходе

 

где:  - температура продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева, °С

 - температура продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева, °С

 

 

6.1.3 Определяем температуру напора ∆t, °С

 

∆t =  - tк

 

где: tк – температура охлаждающей среды, для парового котла принимаем равной температуре кипения воды при давлении в котле, °С

 

∆t =  - tк

∆t400 =

∆t300 =

 

6.1.4 Определяем среднюю скорость ωГ , м/с, продуктов сгорания в поверхности нагрева

 

 

где: Вр – расчетный расход топлива, кг/с

F – площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2

VГ – объем продуктов сгорания на 1 кг жидкого топлива

 - средняя расчетная температура продуктов сгорания, °С

 

 

 

 

6.1.5 Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией αк , Вт/(м2*К), щт продуктов сгорания к поверхности нагрева, при поперечном омывании коридорных пучков

 

αк= αнсzсsсф

 

где: αк –коэффициент теплоотдачи, определяется по номограмме рис.6,1

источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

α400 к=67

α300 к=58

сz – поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания; определяется по номограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с400 z=0,98

с300 z=0,98

сs – поправка на компоновку пучка; определяется по номограмме рис.6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

с400 s=1

с300 s=1

сф – коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока; определяется по монограмме рис. 6,1 источник 1 при поперечном обмывании коридорных пучков

 

с400 ф=1,04

с300 ф=1,03

α400 к= 67*0,98*1*1,04=68,3

α300 к= 58*0,98*1*1,03=58,5

 

6.1.6 Определяем степень черноты газового потока , a , по номограмме рис. 5.6 источник 1,

 

α=1-е- Kps

Kps = kГ*rп*p*s

 

где: p – давление в газоходе, Мпа; для котлов без наддува принимаем равным 0,1;

s –толщина излучающего слоя для гладкотрубных пучков, м

 

 

 

kГ – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, (м*МПа)-1

 

Kps = kГ*rп*p*s

Kps400 = 37,1*0,266*0,1*0,177=0,175

Kps400 = 38,9*0,266*0,1*0,177=0,183

 

α400 =1-е- 0,175=0,161

a300 =1-е- 0,183=0,167

 

6.1.7 Определяем коэффициент теплоотдачи aЛ ,Вт/(м2К), учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева

 

aЛ =aн*a*cГ

 

где: aн – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К), определяем по номограмме рис.6.4 источник 1;

a –степень черноты

сГ - коэффициент, определяемый по рис. 6.4 источник 1

Для определения aн и коэффициента сГ вычисляем температуру загрязненной стенки tз , °С

 

tз=t+∆t

 

где: t – средняя температура окружающей среды, °С; для паровых котлов принимаем равной температуре насыщения при давлении в котле;

∆t – при сжигании газа принимаем равной 25 °С

tз=194,1+25=219,1

a400 н=102

a300 н=98

с400 Г=0,96

с300 Г=0,94

a400 Л=102*0,161*0,96=15,77

a300 Л=98*0,167*0,94=15,38

 

6.1.8 Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи a1, Вт/(м2К), от продуктов сгорания к поверхности нагрева

 

a1=ξ(aк+ aЛ)

 

где: ξ- коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного обмывания ее продуктами сгорания, частично протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон, для поперечно омываемых пучков принимаем равным 1

 

a400 1=1(68,3+15,77)=84,07

a300 1=1(58,5+15,38)=73,88

 

6.1.9 Определяем коэффициент теплопередачи К, Вт/(м2К),

 

К= a1

 

где: ψ – коэффициент тепловой эффективности, определяемый по таблице 6.2, источник 1, в зависимости вида сжигаемого топлива, принимаем равным ψ=


 

К400= 84,07*0,9=75,66

К300=73,88*0,9=66,49

 

6.1.10 Определяем количество теплоты QТ, кДж/кг, воспринятое поверхностью нагрева, на 1 кг сжигаемого топлива

 

 

где: ∆t – температурных напор, °С, определяемый для испарительной конвективной поверхности нагрева

 

 

 

 

 

 

6.1.11 По принятым двум значениям температуры , полученным двум значениям теплоты отданной продуктами сгорания Q400 Б=11723,3 и Q300 Б=13334,4 производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева, (рисунок 2).

Температура  на выходе из конвективного пучка равна 407°С.

 


Дата: 2019-05-29, просмотров: 188.