3.2. Тепловий розрахунок фестону парогенератора.

Фестон - котельний пучок, утворений розведенням верхньої частини труб заднього екрану в три (в даному випадку) ряди і утворюючими газохід для виходу продуктів згорання з топки.

3.2.1. Конструктивні характеристики фестону.

3.2.1.1 Геометричні розміри та характеристики:

а) зовнішній діаметр труб:

d =60 мм

б) кількість рядів труб:

п = 3

в) кількість труб у кожному ряді:

п₁ = 18

п₂ = 18

п₃ = 19

г) довжина труб у кожному ряді:

(поділяємо умовно на кресленні довжину рядів на прості фігури, тобто у розрахунках довжини складаємо довжину рівної ділянки трубі з довжиною катета прямокутного трикутника, яку знаходимо по залежностям у прямокутних трикутниках)

д) шаг труб поперечний:

е) шаг труб повздовжній:

ж) відносний поперечний шаг:

з) відносний повздовжній шаг:

3.2.1.2 Підраховуємо площу поверхні нагріву фестона:

3.2.1.3 Знаходимо живий перетин газоходу:

3.2.1.4 Усереднений живий перетин:

3.2.2. Перевірочний розрахунок теплообміну в фестоні.

3.2.2.1 Температура продуктів згорання на вході в газохід котельного пучка (приймається рівною температурі на виході з топки):

3.2.2.2 Знаходимо ентальпію продуктів згорання при цій температурі:

[власний розрахунок, таблиця №2]

3.2.2.3 Приймаємо попередньо температуру на виході з фестону:

3.2.2.4 Знаходимо ентальпію газів, відповідну до тій температурі:

[власний розрахунок, таблиця №2]

3.2.2.5 Підраховуємо коефіцієнт зберігання тепла за формулою:

3.2.2.6 Присос повітря у газоході:

[власний розрахунок, таблиця № 1]

3.2.2.7 Температура повітря присосів:

3.2.2.8 Ентальпія теоретичного об’єму холодного повітря:

[власний розрахунок, таблиця № 2]

3.2.2.9 Підраховуємо тепловосприйняття фестону по різності ентальпій продуктів згорання (по балансу):

3.2.2.10 Підраховуємо середню температуру продуктів згорання у фестоні:

3.2.2.11 Знаходимо температуру насищення при тиску в барабані, МПа:

[знаходимо з довідкової літератури: ІІІ.]

3.2.2.12 Підраховуємо середній температурний тиск за формулою:

3.2.2.13 Підраховуємо середню швидкість продуктів згорання по формулі:

3.2.2.14 Знаходимо коефіцієнт тепловіддачі конвекцією:

де: - номінальний коефіцієнт тепловіддачі, який знаходиться по швидкості газу та по діаметру труб пучка;

- поправка на кількість рядів труб по ходу газів;

- поправка на фізичні характеристики потоку при зміні температури за змісту теплоносія;

- поправка на геометрію, яка залежить від відносних поперечного та повздовжнього шагів.

[приймаємо з довідкової літератури: І, стр. 44 мал. 6-6]

3.2.2.15 Концентрація золи в продуктах згорання:

3.2.2.16 Товщина випромінюючого газового слою в між трубному просторі пучка:

3.2.2.17 Тиск у газоході:

Р = 0,1 МПа

3.2.2.18 Об’ємна доля водяних парів в продуктах згорання:

Об’ємна доля трьохатомних газів:

Сумарна об’ємна доля:

[власний розрахунок, таблиця № 1]

3.2.2.19 Парціальний тиск трьохатомних газів:

3.2.2.20 Знаходимо коефіцієнт послаблення променів трьохатомними газами по формулі, 1/м МПа:

3.2.2.21 Коефіцієнт послаблення променів золовими частинами:

3.2.2.22 Сумарна оптична товщина запиленого газового потоку:

3.2.2.23 Знаходимо температуру забруднень на трубах:

де:

[знаходимо з довідкової літератури: ІІ, стр. 44 п.7-36]

3.2.2.24 Підраховуємо ступінь чорноти газів в фестоні:

3.2.2.25 Знаходимо коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням:

де: - номінальна величина коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням[ІІ,стр.261,номограма 19 ]

3.2.2.26 Коефіцієнт забруднення поверхні нагріву:

[І,стр.38, ф-ла 6-8; ІІ,стр.47,п.7-52. ]

3.2.2.27 Коефіцієнт тепловіддачі в фестоні:

3.2.2.28 Підраховуємо теплосприйняття фестону по умовам теплопередачі:

3.2.2.29 Знаходимо розбіг між значеннями теплосприймань підрахованих по балансу та по теплопередачі:

Кількість тепла прийнятого по різниці ентальпій та по умовам теплопередачі мало відрізняється тому уточнення розрахунку не проводиться.