7. Расчет конвективного пучка

Расчетные величины	Обозначение	Размерность	Расчет величины при температуре газов оС
			200	300	400
1	2	3	4	5	6
Энтальпия газов на выходе из КП			3307	5060	6813
Средняя температура газов в КП			637	687	737
			16488	14768	13049
Коэффициент ослабления лучей			9,822	9,381	8,941
			0,173	0,168	0,162
Степень черноты			0,05	0,048	0,046
Ко­эф­фи­ци­ент те­п­ло­вой эф­фек­тив­но­сти пуч­ка			0,85	0,85	0,85
Скорости газов в пучке		м/с	6,03	6,35	6,67
			53	57	59
			1,08	1,04	1
Коэффициент теплоотдачи конвекцией			57,24	59,28	59
			80	91	99
			0,975	0,985	0,99
Коэффициент теплоотдачи излучением			3,93	4,32	4,51
Меньший сред­не­ариф­ме­ти­че­ский тем­пе­ра­тур­ный на­пор			4,95	104,95	204,95
Отношение сред­не­ариф­ме­ти­че­ских тем­пе­ра­тур­ных на­поров			187,67	8,85	4,53
Тем­пе­ра­тур­ный на­пор			176,5	377,9	479,1
Коэффициент теплопередачи	k		51,99	54,06	53,98
Тепловосприятие			10157	22606	28617

Рас­чет урав­не­ния ба­лан­са те­п­ла:

,

где:

– ко­эф­фи­ци­ент со­хра­не­ния те­п­ла (из рас­че­та топ­ки);

– те­п­ло­со­дер­жа­ние ды­мо­вых га­зов на вхо­де в пу­чок (при тем­пе­ра­ту­ре и эн­таль­пии га­зов на вы­хо­де из топ­ки):

– те­п­ло­со­дер­жа­ние га­зов на вы­хо­де из пуч­ка, при­ни­ма­ет­ся по таб­л.2;

– при­со­сы воз­ду­ха в ки­пя­тиль­ном пуч­ке, при­ни­ма­ет­ся из таб­л.1;

– эн­таль­пия под­са­сы­вае­мо­го хо­лод­но­го воз­ду­ха при ,

Расчет уравнения теплопередачи:

,

где:

– коэффициент теплопередачи от дымовых газов к водопаровой смеси (среде), текущей внутри труб кипятильного пучка, определяется по формуле , ;

– тем­пе­ра­тур­ный на­пор оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле , ;

– по­верх­ность на­гре­ва ки­пя­тиль­но­го пуч­ка, (табл.4 [3, с.23]), :

Н=207,7 м²;

– рас­ход то­п­ли­ва (для га­за ), .

Расчет коэффициента теплопередачи:

,

где:

– ко­эф­фи­ци­ент те­п­ло­вой эф­фек­тив­но­сти пуч­ка, за­ви­сит от: то­п­ли­ва и сред­ней тем­пе­ра­ту­ры га­зов ( при­ни­ма­ет­ся по таб­л.7.1 [2, с.26]);

– ко­эф­фи­ци­ент те­п­ло­от­да­чи кон­век­ци­ей (по ри­с. 7.1 [2, с.30]) для глад­ких ко­ри­дор­ных труб при по­пе­реч­ном омы­ва­нии ды­мо­вы­ми га­за­ми, ;

– ко­эф­фи­ци­ент те­п­ло­от­да­чи излучением трехатомных газов (по рис. 7.3 [2, с.33]), .

Расчет скорости газов в пучке определяется по формуле:

,

где:

– расход топлива, ;

– объем газов в конвективном пучке (по табл.1) ;

– среднее значение температуры газов в пучке:

,

– среднее живое сечение для прохода дымовых газов в конвективном пучке

= м²

= м²

= м²

По­сле оп­ре­де­ле­ния , счи­та­ют­ся три зна­че­ния сред­ней ско­ро­сти га­зов пуч­ка в со­от­вет­ст­вии с при­ня­ты­ми . Зная ско­ро­сти га­зов по рис. 7.1 [2, с.30] оп­ре­де­ля­ем три зна­че­ния .

_{Где , ,} и определяются по графикам 7.1 (а, б) [2, с.30].

Расчет коэффициента теплоотдачи излучением , .

В рас­че­те учи­ты­ва­ет­ся из­лу­че­ние трех­атом­ных га­зов, для че­го оп­ре­де­ля­ет­ся тем­пе­ра­ту­ра на­руж­ной стен­ки тру­бы с уче­том за­гряз­не­ний , сте­пень чер­но­ты га­зов при сред­ней тем­пе­ра­ту­ре га­зов .

Степень черноты определяется по формуле:

,

,

где:

– коэффициент ослабления лучей трехатомными газами;

– давление газов в котле, ;

– эффективная толщина излучающего слоя, :

где:

и – продольный и поперечный шаги труб пучка (определяется по характеристики котла), ;

и – объемные доли водяных паров и трехатомных газов (принимаются по табл.1).

Из рис. 7.3(а,б) [2, с.33]по формуле для незапыленного потока:

,

и по гра­фи­ку оп­ре­де­ля­ем при тем­пе­ра­ту­ре за­гряз­нен­ной на­руж­ной стен­ки и трех зна­че­ни­ях сред­ней тем­пе­ра­ту­ры га­зов в кон­век­тив­ном пуч­ке три зна­че­ния ко­эф­фи­ци­ен­та те­п­ло­от­да­чи из­лу­че­ни­ем .

оп­ре­де­ля­ет­ся по фор­му­ле:

где:

– тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния во­ды в ба­ра­ба­не при дав­ле­нии 1,3 МПа, ;

=195,05

– по­прав­ка на за­гряз­не­ние для кон­век­тив­ных пуч­ков (при сжи­га­нии га­за 25 ^oС).

Расчет температурного напора :

_{Так как дли всех заданных температур , то}

где:

и – температуры дымовых газов перед и после конвективного пучка

( из расчета топки), ;

– температурный напор (в зависимости от трех задаваемых температур на выходе из конвективного пучка).

По трем вы­чис­лен­ным зна­че­ни­ям при пе­ре­се­че­нии ли­ний Q_б и Q_Т гра­фи­че­ски оп­ре­де­ля­ют ис­тин­ную тем­пе­ра­ту­ру ды­мо­вых га­зов вы­хо­де из кон­век­тив­но­го пуч­ка :