1.4 Расчёт первого конвективного пучка.

Величина

Единица

Расчёт

Наименование

Обозначение

Расчётная формула или способ определения

Площадь поверхности нагрева.

Н

с. 242 [Л.4]

м²

161,983

Площадь поверхности труб

F

с. 242 [Л.4]

м²

74,441

Диаметр труб

d

с.242 [Л.4]

мм

51 x 2.5

Относительный шаг труб

поперечный

продольный

s₁/d

s₂/d

c. 25 [Л.2]

s₁ = 110

s₂ = 100

-

Площадь живого сечения для прохода газов

F

c. 212 [Л.1]

м²

1,68

Эффективная толщина излучающего слоя

s

м

Температура газов перед 1-м конвективным пучком

t^’

Табл.2

°С

1000

Энтальпия газов перед 1-м конвективным пучком

Н^’

Табл.2

кДж/кг

10099,33

Температура газов за 1-м конвективным пучком

t^’’

Табл.2

°С

500

Энтальпия газов за 1-м конвективным пучком

h^’’

Табл.2

кДж/кг

4691,074

Количество теплоты отданное 1-му конвективному пучку

Q_б

φ·(h’-h’’+Δα·H⁰_прс)

кДж/кг

0.986·(10099,33–

– 4691,074+0,05·127,139) = 5338,808

Температура кипения при давлении в барабане

t_кип

с. 64 [Л.4]

°С

195

Средняя температура газов

t_ср

0,5·( t^’+ t^’’)

°С

0,5·(1000+500)=750

Средний температурный напор

Δt

υ_ср-t_кип

°С

750 – 195 = 555

Средняя скорость газов

ω

м/с

Коэффициент теплоотдачи

α_н

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

45

Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания

c_z

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

0,945

Поправка на геометрическую компоновку пучка

c_s

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

1

Поправка на относительную длину

c_ф

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

1

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_к

α_н·c_z·c_s·c_ф

45·0,945·1·1= 42,525

Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов

pr_пs

p·r_п·s

м·МПа

0,1·0,493·0,201=

=0,00991

Коэф. ослабления лучей трехатомными газами

k_г

1/м МПа

Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока

kps

(k_г·r_n+k_эл·μ_эл)p·s

-

46,633·0,493·0,1·0,201=

=0,884

Степень черноты излучающей среды

a

1 − е^{− kps}

1 − е^{− 0,884} = 0,587

Температура загрязнённой стенки трубы

t_ст

t_кип+Δt

°C

195+25=220

Коэффициент теплоотдачи излучением

α_л

α_н·α·с_г

Вт/м²К

45·0,587·0,97=25,623

Коэффициент использования поверхности нагрева

ξ

с.189 [Л.1]

-

1

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

α₁

ξ·(α_к+α_л)

Вт/м²·к

1·(42,525+25,623)=68,148

Коэффициент тепловой эффективности поверхности

ψ

с.190 [Л.1]

м²·К/Вт

0,85

Коэффициент теплопередачи

k

α₁·ψ

Вт/м²·К

68,148·0,85=57,925

Тепловосприятие 1-го конвективного пучка

Q_т

кДж/кг

Расхождение расчётных тепловосприятий

ΔQ

%

Величина

Единица

Расчёт

Наименование

Обозначение

Расчётная формула или способ определения

Площадь поверхности нагрева.

Н

с. 242 [Л.4]

м²

161,983

Площадь поверхности труб

F

с. 242 [Л.4]

м²

74,441

Диаметр труб

d

с.242 [Л.4]

мм

51 x 2.5

Относительный шаг труб

поперечный

продольный

s₁/d

s₂/d

c. 25 [Л.2]

s₁ = 110

s₂ = 100

-

Площадь живого сечения для прохода газов

F

c. 212 [Л.1]

м²

1,68

Эффективная толщина излучающего слоя

s

м

Температура газов перед 2-м конвективным пучком

t^’

Табл.2

°С

500

Энтальпия газов перед 2-м конвективным пучком

Н^’

Табл.2

кДж/кг

4915,053

Температура газов за 2-м конвективным пучком

t^’’

Табл.2

°С

300

Энтальпия газов за 2-м конвективным пучком

H^’’

Табл.2

кДж/кг

2816,41

Количество теплоты отданное 2-му конвективному пучку

Q_б

φ·(H^’-H^’’+Δα·H⁰_прс)

кДж/кг

0,986·(4915,053 –

– 2846,41+0,1·127,2) = =2052,224

Температура кипения при давлении в барабане

t_кип

с. 64 [Л.4]

°С

195

Средняя температура газов

t_ср

0,5·( t^’+ t^’’)

°С

0,5·(500+300) = 400

Средний температурный напор

Δt

υ_ср-t_кип

°С

400 – 195 = 205

Средняя скорость газов

ω

м/с

Коэффициент теплоотдачи

α_н

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

25

Поправка на число труб по ходу продуктов сгорания

c_z

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

0,945

Поправка на геометрическую компоновку пучка

c_s

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

1

Поправка на относительную длину

c_ф

рис 6.10 с. 183 [Л.1]

1

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_к

α_н·c_z·c_s·c_ф

25·0,945·1·1=23,625

Суммарная поглощательная способность трёхатомных газов

pr_пs

p·r_п·s

м·МПа

0,1·0,474·0,201=

=0,00953

Коэф. ослабления лучей трехатомными газами

k_г

1/м МПа

Суммарная оптическая толщина запылённого газового потока

kps

(k_г·r_n+k_эл·μ_эл)p·s

-

33,776·0,474·0,1·0,201=

=0,322

Степень черноты излучающей среды

a

1 − е^{− kps}

1 − е^{− 0,322} = 0,275

Температура загрязнённой стенки трубы

t_ст

t_кип+Δt

°C

195+25=220

Коэффициент теплоотдачи излучением

α_л

α_н·α·с_г

Вт/м²К

25·0,275·1=6,875

Коэффициент использования поверхности нагрева

ξ

с.189 [Л.1]

-

1

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

α₁

ξ·(α_к+α_л)

Вт/м²к

1·(23,625+6,875)=30,5

Коэффициент тепловой эффективности поверхности

ψ

с.190 [Л.1]

м²К/Вт

0,85

Коэффициент теплопередачи

k

α₁·ψ

Вт/м²К

30,5·0,85=25,925

Тепловосприятие 2-го конвективного пучка

Q_т

кДж/кг

Расхождение расчётных тепловосприятий

ΔQ

%