2.2 Расчет температуры дымовых газов на выходе из рекуператора

2.2.1 Исходные данные

-температура воздуха на входе в рекуператоре ⁰С;

-температура воздуха на выходе в рекуператоре (температура подогрева) ⁰С;

-температура дымовых газов на входе в рекуператор ⁰С;

-количество воздуха нагреваемого в рекуператоре ;

-количество дымовых газов подаваемых в рекуператор ;

-толщина стенки рекуператора δ= 7,5 мм;

Состав дымовых газов:

% СО₂ = 8,6 %

% Н₂О = 16,6 %

% N₂ = 72,3 %

= 2,5 %.

2.2.2 Определяем теплоемкость дымовых газов на входе в рекуператор

2.2.3 Определяем теплоемкость дымовых газов на выходе и з рекуператора

Задаемся, что температура дыма на выходе из рекуператора равна 1100 ⁰С, при этой температуре выбираем средние теплоемкости продуктов сгорания.

2.2.4 Определяем действительную температуру дымовых газов на выходе из рекуператора

, (16)

где = 0,32 ;

= 1,4292 ;

= 1250 ⁰С;

= 1,3302 ;

= 410 ⁰С;

= 0,2 ;

= 1,4236 ;

= Х;

= 0,9;

= 1,24 ;

= 1,626 ;

= 1760 ⁰С;

= 1,536 ;

= Х.

=

Х = 1453,62 ⁰С

= 1453,62 ⁰С

2.2.5 Определяем среднюю разность температур

, ⁰С, (17)

где - начальный перепад температур, ⁰С;

- конечный перепад температур, ⁰С.

В рекуператоре используется противоточное движение дыма и воздуха.

Для противотока:

; , (18)

⁰С

⁰С

⁰С

= 745,28 ⁰С.

2.3 Расчет поперечных размеров рекуператора

Принимаем скорость дыма в рекуператоре:

= 3 ÷ 5 ;

скорость воздуха:

= 20 ÷ 30 .

2.3.1 Определяем:

а) площадь сечения для прохода дыма

, м² , (19)

м²

б) диаметр дымового канала

, м , (20)

м

в) площадь сечения для прохода воздуха

, м² , (21)

м²

г) внутренний диаметр воздушного канала

, м , (22)

где - толщина стенок рекуператора, м

м

д) наружный диаметр воздушного канала

, м , (23)

м

2.3.2 Определяем ширину щели для прохода воздуха

, м , (24)

2.4 Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне

2.4.1 Определяем режим течения воздушного потока при средней температуре воздуха равной

⁰С.

Выбираем:

а) кинематический коэффициент вязкости

;

б) коэффициент теплопроводности

;

в) критерий Прандтля

2.4.2 Определяем действительную скорость воздуха.

, , (25)

где - средняя температура воздуха, ⁰С;

- теоретическая скорость воздуха в рекуператоре, .

2.4.3 Определяем периметр воздушного кольца

, м , (26)

2.4.4 Определяем приведенный диаметр воздушного кольца

, м , (27)

2.4.5 Определяем критерий Рейнольдса

, (28)

2.4.6 Определяем среднюю температуру стенки рекуператора

, ⁰С, (29)

⁰С.

2.4.7 Определяем коэффициент теплоотдачи конвенцией на воздушной стороне

, (30)