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” + ∆αк*Нoпрс)
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” + ∆αк*Нoпрс)
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*ψ
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: 218.